Проектирование электропитающей установки дома связи

Размещено на http://allbest.ru

Курсовая работа

По предмету

Электропитающие устройства автоматики

Проектирование электропитающей установки дома связи

Введение

электростанция установка коммутация ток

В современных системах железнодорожной связи к устройствам электропитания, предъявляют жесткие требования в отношении надежности, стабильности напряжения и величины пульсации. Несоблюдение этих требований может привести к нарушению работы средств управления на транспорте и отразиться на безопасности движения поездов. Поэтому роль установок электропитания в обеспечении четкой и безаварийной работы железнодорожного транспорта весьма велика.

Целью данного проекта является выработка навыков решения задач по организации и проектированию электропитающих установок для домов связи.

1.Разработка ЭПУ

Аппаратура связи на отделенческих и участковых станциях обычно размещается в отдельных служебно-техничесиих зданиях, выполненных по типовым проектам, которые называют домами связи.

Для нормального функционирования аппаратуры связи и других устройств, расположенных в домах связи и постах электрической централизации (ЭЦ), требуется электрическая энергия, которая обеспечивается электроустановками (ЭУ). Основные элементы ЭУ:

устройства электроснабжения, которые включают электростанции, линии электропередачи, трансформаторные подстанции и др.;

собственные электрические станции, осуществляющие резервное (а иногда и основное) электроснабжение;

сети электросилового оборудования и освещения, которые обеспечивают электроэнергией системы вентиляции, отопления, оборудования мастерских и рабочее освещение производственных помещений;

электропитающие установки (ЭПУ), которые являются основной частью ЭУ предприятия. Они предназначены для преобразования, регулирования, распределения и обеспечения бесперебойности подачи различных напряжений переменного и постоянного тока, необходимых для нормальной работы устройств связи и автоматики. ЭПУ включают в себя следующие элементы:

1) выпрямительные и преобразовательные устройства

2) аккумуляторные батареи

3) устройства стабилизации напряжения и тока

4) распределительно-коммутационные устройства

5) распределительные сети

6) устройства защиты сигнализации и др.

Основное оборудование ЭПУ размещается в выпрямительной и аккумуляторной. ЭПУ должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать надежное, бесперебойное (а в некоторых случаях беспрерывное) электропитание аппаратуры напряжением необходимой стабильности с допустимой величиной пульсации, быть экономичными при строительстве и эксплуатации, обладать достаточно высокими значениями КПД и коэффициента мощности, быть максимально автоматизированными, допускать возможность развития узла связи без замены основного силового оборудования.

Исходные данные

Основной источник

1 - подстанция районных энергосистем

U = 380 В

Резервный источник

2- тяговая подстанция

U = 380 В

Линейно - аппаратный цех (ЛАЦ)

- 24В, 328А

- 60В, 55,5А

~ 220В, 3А

Телефонные станции

Нет

Телеграфные станции

- 60В, 100А

+60В, 30А

Дополнительные нагрузки

(мощность S, кВА)/ коэф.мощности)

Для дома связи

Освещение (гарантированное) - 12,0

Вентиляция17,0

Аккумулят.0,78

Освещение (негарантированное) - 50

Силовое оборудование100

(негарантированное)0,75

Все электроприёмники, получающие питание от внешних источников, подразделяются на две группы гарантированного и негарантированного электроснабжения.

К первой группе наряду с устройствами связи относится сеть гарантированного освещения, устройства вентиляции и отопления помещений аккумуляторной и ДГА, устройства подкачки топлива, масла и воды в расходные баки для обеспечения длительной работы резервной электростанции. Лампы сети гарантированного освещения располагают в производственных помещениях (цехах связи), коридорах и на лестничных клетках. Все приемники этой группы получают питание от внешних источников тока, а в случае их аварии - от ДГА.

Ко второй группе относят сеть общего освещения, оборудование вентиляции, силовое оборудование мастерских и других вспомогательных помещений. Приемники этой группы получают электропитание от внешних источников, а при повреждении последних выключаются.

На каждом узле связи, кроме сети гарантированного освещения, должно быть предусмотрено аварийное освещение, обеспечивающее выполнение технологического процесса обслуживания аппаратуры связи при аварии всех источников переменного тока (внешних и ДГА). Аварийное освещение осуществляется с помощью ламп, получающих питание от аккумуляторной батареи 24 В или, в случае ее отсутствия, от батарей с другим номинальным напряжением.

Характеристика электроснабжения.

Все устройстве автоматики, связи и другие потребители электрической энергии, размещаемые в домах связи и постах ЭЦ в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), по надежности функционирования и требованиям к электроснабжению подразделяются на три категории.

К 1 категории относятся электроприёмники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, расстройство сложного технологического процесса и др.

К этой категории относятся: устройства электрической централизации промежуточных станций с числом стрелок до 30, устройства автоблокировки, сети гарантированного освещения, оборудование вентиляции и отопления, аккумуляторных помещений.

Ряд устройств автоматики и связи, предъявляющих еще более 'высокие требования к надежности электроснабжения, выделен в особую группу первой категории. К этой группе относятся: устройства электрической централизации участковых, узловых и сортировочных станций с числом стрелок более 30, дома связи, обслуживаемые усилительные пункты, центральные посты диспетчерской централизации и др.

К электроприемникам 2 категории относятся: устройства компрессорных станций для очистки стрелок от снега, громкоговорящая парковая связь и др.

К электроприемникам 3 категории относятся: сети общего освещения и устройства вентиляции служебно-технологичес-ких помещений, электрооборудование мастерских, гаражей и др.

Электрическая энергия к приемникам I категории должна подаваться от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания (АВР). Это время должно быть не более 1,3 с.

Независимыми источниками энергии называют такие, когда прекращение действия одного не вызывает прекращения действия другого.

Электроэнергия к приемникам особой группы I категории должна подводиться от трех независимых источников. Перерыв в электроснабжении не должен превышать 1,3 о, а некоторые устройства (релейные схемы ЭЦ, электронные автоматические телефонные станции и др.) не допускают даже кратковременных перерывов.

Электроэнергию к приемникам 2 категории рекомендуется подводить от двух, а электропитание приемников 3 категории может осуществляться от одного источника. Перерывы в электроснабжении приемников этих категорий допустимы, но не более чем на одни сутки.

Объем, мощность, а следовательно, и стоимость ЭПУ связаны с условиями внешнего электроснабжения. Чем надежнее электроснабжение, тем проще и экономичнее будет ЭПУ,

Наибольшая надежность электроснабжения обеспечивается от государственных энергосистем, наименьшая - от местных электростанций промышленных предприятий.

Все электропитающие установки в зависимости от условий электроснабжения подразделяются на несколько групп.

К группе 1A относятся ЭПУ, имеющие полностью обеспеченное круглосуточное снабжение от двух или более внешних ^надежных, независимых источников мощностью не менее 1000 кВт. Допускается последовательное отключение таких источников с интервалом времени не менее 30 с (время, необходимое для запуска ДГА). Возможно выполнение дополнительного условия - отсутствие одновременных отключений внешних источников.

Колебания напряжения не выходят за пределы -I5.,.-t-5/5 от номинального.

К группе 1Б относятся ЭПУ с теми же условиями электроснабжения, что и группа IA, но при наличии одного внешнего источника.

К группе 2А относятся ЭПУ, имеющие неполное снабжение от внешних источников электроэнергии.

Они получают круглосуточное снабжение от одного источника мощностью менее 1000 кВт или более мощного, но с частыми перерывами в подаче электроэнергии, либо при наличии колебаний напряжения, выходящих за пределы -15…+3% от номинальной величины. ЭПУ в последнем случае может быть отнесена к группе 1Б при наличии стабилизаторов напряжения.

К группе 2Б относятся ЭПУ с теми же условиями электроснабжения, что и в группах ПА, на которые энергия подается не круглосуточно, но не менее 16ч в сутки без перерыва.

К группе 3 относятся ЭПУ, не обеспеченные электроснабжением от внешних источников. Эти ЭПУ либо полностью лишены возможности получать электроэнергию извне, либо получают ее менее 16 часов в сутки без перерывов, либо с сезонными перерывами.

Для повышения надежности работы ЭПУ внешние источники электрической энергии дополняются местными. Может быть предусмотрено резервирование питания от электростанций промышленных предприятий, в состав ЭПУ включают резервные электростанции и аккумуляторные батареи. На основании положений по проектированию ЭПУ во всех домах связи должны быть предусмотрены автоматизированные резервные электростанции.

Требования к качеству электрической энергии.

Требования к качеству электрической энергии, необходимые для нормальной работы аппаратуры свя8и,сформулированы в технических данных аппаратуры. Общие требования на вновь, разрабатываемую аппаратуру указаны в ГОСТ 5327-83.

В технических данных на аппаратуру указывают тип тока (переменный, постоянный), номинальное напряжение, допустимые пределы изменения напряжения и допустимую величину пульсации напряжения.

Данные о допустимых пределах изменения напряжения даются в виде абсолютных значений предельных напряжений или как относительные изменения напряжения в процентах (точность стабилизации), определяемые по формуле



где Uн - максимальное отклонение напряжения на нагрузке от номинального, В; + Uн = Uн max - Uн пот; - Uн = Uн пот - Uн пот.

Оценка величины пульсации производится в среднеквадратичных или псофометрических единицах напряжения. Псофометрические напряжения используются для оценки мешающего действия переменной составляющей в аппаратуре, предназначенной для работы с сигналами тональных частот, приемником которых служит человеческое ухо (речевой или музыкальный сигналы). Во всех остальных случаях используется эффективное (среднеквадратичное) напряжение.

2.ЭПУ на различные номинальные напряжения

Рис.1. ЭПУ дома связи

Для каждого номинального напряжения постоянного токе в домах связи, как правило, предусматривается отдельная ЭПУ, общая для аппаратуры всех цехов (рис.1).

В электропитающих устройствах обычно один полюс соединяют с заземлением (заземляют). Заземление одного из полюсов дает возможность упростить токораспределительные сети, выполнить заземленную часть общей для ЭПУ на разные номинальные напряжения и исключить из общей цепи все устройства защиты и коммутации. В источниках с номинальным напряжением и 60 В приняло заземлять положительный полюс, а в источниках с напряжением постоянного тока 220 В - отрицательный. В тех случаях, когда это правило нарушается или есть опасность неправильного толкования этого положения, перед обозначением номинального напряжения ставят знак 'Ч" или "-", характеризующий потенциальный (незаземленный) полюс источника тока. Так, обозначение номинальных напряжений +60 В и -60 В говорит о том, что эти напряжения должны быть получены от разных источников тока (ЭПУ); у первого должен быть заземлен отрицательный полюс, у второго-положительный (рис.2).

Рис.2. ЭПУ с различными заземленными полюсами

В некоторых случаях аппаратуре с различными, но близкими по величине номинальными напряжениями (например 24 В и 21,2 В) может получать питание от общих источников тока (ЗЛУ) (рис.3). Электропитание аппаратуры с большим номинальным напряжением может быть осуществлено от нескольких отдельных источников тока с меньшими номинальными напряжениями. Так, аппаратура с номинальным напряжением питания 120 В может быть подключена к двум ЗЛУ с номинальными напряжениями -60 В и +60 В (рис.4).



Рис. 3. Получение разных номинальных напряжений от одной ЭПУ

Рис. 4. Получение большего напряжения от двух ЭПУ с меньшими напряжениями

Каждая ЭПУ должна обеспечивать необходимый ток для питания всей аппаратуры, рассчитанной на данное номинальное напряжение

В зависимости от системы электропитания ЭПУ подразделяются на автономную (режим заряд-разряд), буферную (режимы среднего тока, импульсного и непрерывного подзаряда) и безаккумуляторную. Буферные системы могут быть многобатврейными и однобатарейными. По принципу работы ЭПУ подразделяют на неавтоматизированные и автоматизированные. По способу эксплуатации - на обслуживаемые и необслуживаемые.

В качестве основной системы электропитания для ЭПУ домов связи принята буферная многобатарейная система, работающая в режиме непрерывного подзаряда. Однобатарейная система используется в ЭПУ небольшой мощности (менее 2 кВт). При ненадежном электроснабжении или наличии значительных перерывов в электроснабжении проектируют автономную систему с питанием от аккумуляторов в режиме "заряд-разряд". В некоторых случаях при надежном электроснабжении, когда мощность ЭПУ достигает сотен киловатт, применяют базаккумуляторную систему с использованием резервного фидера и ДГА или двухлучевую систему.

ЭПУ на различные номинальные напряжения могут проектироваться автоматизированными и неавтоматизированными, в зависимости от потребляемой мощности и надежности электроснабжения. Для ЭПУ на токи менее 40 А отсутствует аппаратура автоматической коммутации, поэтому их проектируют для неавтоматического режима работы. ЭПУ-24 на токи более 40А и ЭПУ- 60 могут работать как в автоматическом, так и в неавтоматическом режимах.

для автоматизированных ЭПУ характерна работа в послеаварийном режиме, на первом этапе - в режиме стабилизации тока с постепенным увеличением напряжения до 2.3 В на аккумулятор, а затем переход в режим стабилизации напряжения, который .длится несколько суток (модифицированный режим заряда). При надежном снабжении электроэнергией аварий сети возникают редко, и батарея, как правило, успевает зарядиться. При недостаточно надежном электроснабжении заряд аккумуляторов после аварии должен осуществляться как можно быстрее (в течение 7-10 часов,), при этом напряжение к концу заряда необходимо поднимать до 2,7 В на аккумулятор. В этом случае напряжение на батарее сильно возрастает и намного превышает допустимую величину для питания аппаратуры связи. Поэтому послеаварийный заряд аккумуляторных батарей должен производиться с отключением их от нагрузки. Автоматизированные ЭПУ могут быть необслуживаемыми, неавтоматизированные - всегда обслуживаемые.

3.Способы регулирования напряжения

ЭПУ с буферной аккумуляторной батареей в большинстве случаев не могут обеспечить допустимые пределы колебания напряжения на зажимах аппаратуры без специальных мер регулирования напряжения постоянного тока.

Применяемые в настоящее время мероприятия по регулированию напряжения на выходе ЭПУ можно подразделить на две группы: пассивные и активные. Пассивный способ регулирования основан на гашении избыточного напряжения на элементах регулирования при протекании тока нагрузки в нормальном режиме работы ЭПУ. К этому способу относится: регулирование с помощью противоэлементов и полупроводниковых вентилей (рис.5, а и б регулирование с помощью угольных регуляторов и полупроводниковых стабилизаторов напряжения (рис.5.в и г ). Пассивный способ приводит к потерям мощности и г снижению КПД ЭПУ и применяется в установках небольшой мощности (менее 1 кВт, где КПД не имеет определяющего значения.

Активный способ основан на подключении дополнительного источника напряжения при понижении напряжения на выходе ЗГО в аварийном режиме. При использовании этого способа потери мощности в нормальном режиме отсутствуют.)К этому способу относятся регулирование с помощью дополнительных аккумуляторов и преобразователей постоянного тока (конверторов) рис.5.д и е ).

Рис.5. Способы регулирования напряжения с помощью: а -противоэлементов; б- вентилей; в- угольных регуляторов; г- полупроводниковых регуляторов; д - дополнительных аккумуляторов; е- конвертеров

Противоэлементы используются в существующих ЭПУ. Для нового проектирования не применяют ввиду ряда недостатков, присущих противоэлементам.

Способ регулирования напряжения с помощью полупроводниковых вентилей находит применение в ЭПУ небольшой мощности. Однако он не может быть использован тогда, когда требуется достаточно точное и плавное регулирование напряжения (например с точностью +3%).

Регулирование с помощью полупроводниковых стабилизаторов напряжения используется, если необходимо для питания аппаратуры обеспечить точность стабилизации напряжения +3- 10%, а ЭПУ не может обеспечить заданную точность.

Регулирование с помощью угольных регуляторов широко используется в действующих устройствах связи. При новом проектировании этот способ не применяют ввиду ряда недостатков, присущих электро-механическим регуляторам.

Способ регулирования а помощью дополнительных аккумуляторов широко используется при проектировании автоматизированных и неавтоматизированных ЭПУ средней и большой мощности (более I кВт).

Регулирование с помощь конверторов выполняется так же, как регулирование напряжения с помощью дополнительных аккумуляторов. Способ регулирования перспективен. Может заменить способ регулирования с помощью дополнительных аккумуляторов при условии освоения и выпуска промышленностью необходимых преобразователей.

В некоторых случаях для питания различных типов аппаратуры от одной ЭПУ применяют несколько ступеней стабилизации напряжения. Так, при применении аппаратуры с номинальным напряжением 24 В и точностью стабилизации +10% и аппаратуры с номинальным напряжением 21,2 В, точностью стабилизации ±3% возможно использование одной ЭПУ с двумя ступенями регулирования. На первой - с помощью дополнительных аккумуляторов, на второй - с помощью полупроводниковых стабилизаторов (рис 6.а ). При небольших токах нагрузки (менее 30 А) можно отказаться от первой ступени, а осуществлять стабилизацию обоих номинальных напряжений с помощью полупроводниковых стабилизаторов.

4. Аккумуляторные батареи

Буферные аккумуляторные батареи часто выполняют из двух групп. Это повышает надежность ЭПУ, так как при отключении одной группы для ремонта или профилактики вторая остается подключенной к ЗПУ и обеспечивает резервирование электроснабжения.

Двухгруппные аккумуляторные батареей должны применяться в ЭПУ-24 для питания аппаратуры ЛАЦ, в неавтоматизированных ЭПУ-60 для питания АТС с током нагрузки более 40 А и автоматизированных ЭПУ-60 для питания АТС с током нагрузки более 140 А. В остальных случаях могут использоваться одногруппные буферные батареи аккумуляторов.

Аккумуляторные батареи для режима "заряд-разряд" обычно состоят из двух и реже из трех групп. В буферных батареях наиболее часто используют кислотно-свинцовые аккумуляторы типа СК, предназначенные для кратковременных режимов разряда. Эти аккумуляторы имеют наибольшее количество градаций номинальных емкостей. Реже используют более дефицитные аккумуляторы типа СН. Иногда применяют аккумуляторы типа АБН и других типов. В режиме "заряд-разряд" - аккумуляторы типа С и реже типа СН. Щелочные аккумуляторы для питания стационарной аппаратуры используют редко ввиду сильного изменения напряжения в процессе разряда.

Запас емкости аккумуляторов, работающих в буферном режиме, должен обеспечивать питание аппаратуры в течение 2ч, а работающих в режиме "заряд-разряд" - в течение 10-12 ч.

Таблица 1

Объект электроснабжения	Категория объекта электроснабжения	Количество источников электроэнергии	Группа электроснабжения	Дополнительные источники электроэнергии
		необходимое	заданное
Подстанция рабочих энергосистем	Особая группа 1 категории	3	2	1А	ДГА

Таблица 2

Цех дома связи

U источника

Допустимая пульсация

Ток нагрузки, А

Система электропитания

Степень автоматизации

Число групп аккумуляторов

Время работы аккумулятора, ч

Номин.U

Допустимые пределы измерения, В

Точность стабилизации, в %

Эффективное U, d

Псофометрическое U, в мВ

5.Разработка функциональных схем ЭПУ

В табл.3 приведены технич. Данные ЭПУ для буферной системы питания!

Таблица 3

ЭПУ - 1 : Uном=24 В Iэпу-1=328 А;	ЭПУ - 2-1 : Uном = -60 В Iэпу-2=55,5+100=155,5 А;	ЭПУ - 2-2 : Uном= +60 В Iэпу-2=30 А;

Функциональная схема ЭПУ-24 с АКАБ24/500-2 и ВУК

Состоит из 1 - 3 рабочих (буферных) выпрямителей БВ типа ВУК , включенных на параллельную работу, резервно - зарядного выпрямителя РЗВ того же типа, зарядного выпрямителя ЗВ типа ВУК-8/300, устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей типа АКАБ-24/500-2 с выпрямителем содержания ВС, а также одногруппной или двухгруппной секционированной аккумуляторной батареи из 13 элементов. В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряда основных элементов ОЭ при напряжении 24,2 В (2,2 В ± 7 В на элемент). Дополнительные элементы ДЭ в это время подзаряжаютоя от выпрямителя содержания ВС типа ВС-6/8. В случае пропадания напряжения в сети аппаратура начинает получать питание от батареи ОВ. Когда напряжение в точке подключения устройства контроля напряжения УКН-А2 (на последней стойке последнего ряда аппаратуры) уменьшится до 21,6±0,1 В,отпускает якорь реле К4, которое включает реле К2, а последнее - контактор KI. Контактор подключает дополнительные элементы ДЭ к нагрузке. Напряжение скачком увеличивается, но не превышает 26,4 В безопасность питания обеспечивается диодом Д2.

При восстановлении напряжения в сети БВ и РЗВ включаются в режим стабилизации тока, обеспечивая питание нагрузки и заряд всей батареи (ОЭ и ДЭ). Когда напряжение в точке подключения устройства контроля напряжения УКН-АЗ (на первой стойке первого ряда аппаратуры) достигнет 26,4±0,1 В, сработает реле К5, которое разрывает цепь питания реле К2, а последнее - цепь контактора KI, который отключает ДЭ от нагрузки. Безобрывность цепи заряда обеспечивает диод Д1, предотвращая увеличение напряжения на выходе БВ и РЗВ. Одновременно реле S2 включают напряжение сети к ЗВ, который обеспечивает окончательный заряд ДЭ до напряжения 4,6 В. Затем контактами своего вольтметрового реле ЗВ.отключается от оети и включаетоя ВС, обеспечивая дальнейший подзаряд ДЭ. Основные элементы батареи ОЭ продолжают заряжатьоя от ВБ и РЗВ до напряжения, 2,3x11= 25,3 В. При достижении этого напряжения реле контроля напряжения Рпп переводит БВ в режим стабилизации напряжения и выключает РЭВ. Схема приходит в исходное соотояние.

Устройства сигнализации. Реле сигнализации КЗ включается при невключении контактора К1 (при наличии -команды от К4), невыключении контактора KI (при наличии команды от К5), а также при сгораний предохранителя Пр1. При длительном отклонении напряжения на нагрузке от нормы (21,6-26,4 В) по сигналу УКН-А2 или УКН-АЗ включаетоя реле Кб и выдает сигнал об отклонений напряжения. Замедление сигнала на время около 5 с осуществляется о помощью конденсатора С, который при замыкании контактов реле К4 заряжается через резистор Р2. В момент, когда напряжение на конденсаторе превысит напряжение на стабилитроне Д6, открывается транзистор Т и срабатывает реле Кб.

В АКАБ имеются четыре сигнальных лампы HI - "разряд" (т.е. включение контактора KI), H2 - "авария", НЗ - "отклонение напряжения", Н5 - "выключение звонка". . . .

Конструктивно АКАБ выполнен о в виде шкафа, устанавливаемого в ряд или пристенно.

Функциональная схема ЭПУ-60 со шкафом ШК-60/150

Состоит из 1 - 2 рабочих (буферных) выпрямителей БВ типа ВУК или ВУТ, включенных на параллельную работу, резервно - зарядного выпрямителя РЗВ того же типа, шкафа автоматической коммутации типа ШК - 60/150 с выпрямителями содержания 1ВС и 2ВС, зарядными блоками 13Б и 23Б, а также секционированной аккумуляторной батареи из 33 элементов. В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд основных элементов ОЭ при напряжении 61,6 В (2,2 В + 2% на элемент). Дополнительные элементы 1 грДЭ и 2 грДЭ подключены к выпрямителям содержания 1ВС и 2ВС. В случае пропадания напряжения в сети аппаратура начинает получать питание от батареи ОЭ. При снижении напряжения на батарее ОЭ до 59 В вольтметровое реле К19 отключает контактор К1 и включает контактор К2. При этом последовательно с ОЭ включается 1 грДЭ и напряжение на нагрузке возрастает на 6 В. При повторном снижении напряжений до 59 В реле К20 отключает контактор КЗ и включает контактор К4. При этом последовательно с ОЭ и 1 грДЭ подключается 2 грДЭ. При восстановлении напряжения в сети выпрямители БВ и РЗВ включатся параллельно в режиме стабилизации тока для заряда всей батареи и питания аппаратуры. При увеличении напряжения на батарее до 66 В реле К20 отключает контактор К4 и включает контактор К3. 2 грДЭ отключается от нагрузки и подключается к зарядному блоку 23Б. При вторичном повышении напряжения до 66 В реле К19 отключает контактор К2 и включает контактор К1, при этом 1 грДЭ отключается от нагрузки и подключается к зарядному блоку 13Б. Напряжение на нагрузке становится равным 60,5 В. Когда напряжение повысится до 64, 5 В, реле переключения режимов Рр сработает, переведет все выпрямители БВ в режим стабилизации напряжения и выключит выпрямитель РЗВ. После достижения на 1 грДЭ и 2 грДЭ заданного напряжения (2,3 или 2,7 на элемент) зарядные блоки 13Б и 23Б отключаются и к дополнительным элементам подключаются выпрямители содержания 1ВС и 2ВС. Схема приходит в исходное состояние.

Устройство ШК - 60/150 выполнено в виде шкафа.

Функциональная схема ЭПУ-60 со шкафом с АКАБ-60/800

Состоит из 1-3 буферных выпрямителей БВ типа ВУК или ВУТ, включенных на параллельную работу, резервно-зарядного выпрямителя РЗВ того же типа, двух зарядных выпрямителей I3B и 23В типа ВУК-8/300, устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей типа АКАБ-60/800' о выпрямителями содержания IBC и 2ВС типа ВС-б/8, а также одно-группной или двухгруппной секционированной аккумуляторной батареи из 33 элементов.

В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд основных элементов 09 при напряжении 61,6 В (2,2 В ± 2%)

на элемент). Дополнительные элементы ДЭ подключены к выпрямителям содержания IBC и 2ВС, которые обеспечивают их подзаряд.

В случае пропадания напряжения в сети питание нагрузки в первый момент осуществляется от ОЭ. Но при отключении напряжения сети отпускают якорь реле Рб и Р7, контролирующие напряжение на рабочих выпрямителях, при этом срабатывает реле PI, а затем Р3;последнее своими контактами подключает 1грДЭ к нагрузке. Напряжение увеличивается на 6 В. В момент, переключения контактов РЗ нагрузка получает пит-ание через диод Д8.

Если в результате аварии выпрямителей напряжение на нагрузке уменьшится до 59 В, а реле.Рб и Р7 останутся в рабочем состоянии, то отпускает вольтиетровое реле PBI, которое своими контактами .замыкает цепь питания реле Р8. Реле Р8 включает реле РЗ, после срабатывания реле РЗ к нагрузке также подключаются 1грДЭ.

В случае отказа реле PBI, при понижении напряжения до 58 В на 09, отпускает реле РВЗ, срабатывает реле PI, а затем РЗ и к нагрузке также подключаются 1грДЭ.

Если в процессе дальнейшего разряда ОЭ И 1грДЭ напряжение вновь понизится до 59 В, то реле PBI отпустит якорь и замкнет цепь заряда конденсатора С. При возрастании напряжения на конденсаторе до величины, превышающей на 0,3-0,5 В напряжение на стабилитроне Д5, транзистор Т открывается и срабатывает реле Р2, которое вызывает срабатывание реле Р4, а последнее последовательно с ОЭ и 1грДЭ подключает 2грДЭ. В момент переключения контактов реле Р4 нагрузка получает питание через диод Д9.

При восстановлении напряжения в сети выпрямители ВБ и РВЗ включаются параллельно в режимы -стабилизации тока, обеспечивая заряд всей батареи и питания нагрузки.

Когда напряжение на батарее увеличится до 66 Зарабатывает реле РВ2, которое своими контактами обрывает цепь базового тока транзистора Т. Реле Р2 отпускает и обрывает цепь питания реле Р4. 2грДЭ отключается от нагрузки. Реле Р2 своими контактами (на схеме не показано) включает выпрямитель ЗВ2 в режиме стабилизации тока, обеспечивая дальнейший заряд 2грДЭ. В момент переключения контактов реле Р4 зарядный ток протекает через диод Д10. Этим предотвращается резкое увеличение напряжения на выходе БВ и РЗВ.

08 и 1грДЭ продолжают заряжаться от БВ и РЗВ. При повышении напряжения на 09 до 59,5 В (2,125 В на элемент) срабатывает РЗВ, отключается PI, а затем РЗ; последнее отключает 1грДЭ _от нагрузки и своими контактами (на схеме не показано) включает 3BI в режиме стабилизации тока для дальнейшего заряда 1грДЭ. В момент переключения контактов реле РЗ зарядный ток проходит через диод Д7. С8 продолжает заряжаться от БВ и РЗВ до напряжения 2,3х28=<64,3 В, после чего срабатывает реле переключения режимов и переводит выпрямители БВ в режим стабилизации напряжения, а РЗВ выключает.Выпрямители 3BI и ЗВ2 заряжают 1грДЭ и 2грДЭ до напряжения 2,35 В на элемент, затем волыметровое реле этих выпрямителей выключает 3BI и ЗВ2 и включает выпрямители содержания BCI и ВС2. Схема приходит в исходное состояние.

В случае выхода из строя одного из выпрямителей БВ автоматически включается резервный выпрямитель РЗВ.

Устройство АКАБ-60 позволяет осуществлять ручное включение и отключение ДБ при заряде и разряде батарей,, а также ручное подключение батареи к РЗВ для заряда ее до напряжения 2,7 В на элемент (при отключенной нагрузке)..

В схеме АКАБ-60/800 предусмотрена местная и дистанционная сигнализация. Местная сигнализация осуществляется с помощью сигнального реле PC, шести сигнальных ламп и звонка.

Реле PC срабатывает: при сгорании любого предохранителя, в случае неисправности цепей подключения и отключения ДЭ (подключение через PBI и П или РВЗ и РЗ, отключение черва РВ2, РЗ и Р4).

Сигнальные лампы включаются: Л1 - при..подключении 1грДЭ, Л2 -
при подключении 2грДЭ, ЛЗ - при выключении звонка, Л4 - при перегорании предохранителей и несоответствии режимов работы, Л5 - при
включении BCI, Л6 - при включении ВС2. Дистанционная сигнализация,
включается при понижении напряжения до 58,5 В (FBI) и повышении напряжения до 66 В (РВ2), при включении 1грДЭ (PI) и 2грДЭ (К) и неподключении 1грДЭ (PI)

Устройство АКАБ-60/800 выполнено в виде шкафа,
устанавливаемого пристенно или в ряд.

2. Расчет аккумуляторных батарей

2.1 Величина аварийного тока

Складывается из тока, необходимого для питания аппаратуры связи, и токов аварийных потребителей, работа которых должна быть обеспечена от аккумуляторной батареи во время нарушения снабжения переменным током (аварийное освещение, полупроводниковые преобразователи напряжения и др.) :

I_АВ = I_Н + I_АП ,

где I_Н - ток для питания аппаратуры в час наибольшей нагрузки, А;

I_АП - суммарный ток аварийных потребителей, А.

I_АП = I_АО + I_ВА ,

где I_АО - ток аварийного освещения, А (принимают равным 3% от I_Н для ЭПУ-24);

I_ВА - ток вентиляции аккумуляторных помещений, А.

I_АО = Р_АО / U*COS

ЭПУ-24 :

I_АО = 12000/24·1 = 500 (А)

I_ВА = 17000 / 24 ·0,78 = 908 (А)

I_АВ = 328+500+908=1736 (А)

ЭПУ-60 :

I_АВ = I_Н

I_АВ = 55,5+100 =155,5 (А)

ЭПУ+60 :

I_АВ = I_Н

I_АВ = 30 (А)

Номинальная расчетная емкость

Условия эксплуатации аккумуляторов часто отличаются от условий, для которых задана номинальная емкость. Поэтому расчетная емкость, необходимая для выбора аккумуляторов, определяется с учетом действительного тока разряда и температуры :

Q_НР = (I_АВ/2) * t_р / P[1+(t - T)] ,

где I_АВ - аварийный ток, А.

При двухгруппной батареи аккумуляторов и надежном внешнем электроснабжении вероятность совпадения событий - отключения одной из групп батареи и аварии устройств внешнего электроснабжения - очень мала. Поэтому при расчетах принимают, что во время аварии будут включены обе группы аккумуляторов и каждая будет разряжаться током, равным половине аварийного;

t_р - время разряда аккумуляторной батарее, ч;

Р - коэффициент интенсивности разряда, определяется по графику (рис. 3.);

- температурный коэффициент емкости, 1/град.

Так как мы используем аккумуляторы типа С (стационарный), то имеем = 0,008;

t - минимальная температура электролита, град.

Для зданий с центральным отоплением t = +15⁰С;

Т - температура, для которой задана номинальная емкость, град.

Для всех типов стационарных аккумуляторов Т = +20⁰С.

ЭПУ-24 :

Q_НР = (1736/2 ) ·2 / 0,61· [1+0.008· (15-20)] = 2732 (А·ч)

ЭПУ-60 :

Q_НР = (155,5/2) ·2 / 0,61· [1+0.008· (15-20)] = 244,7 (А·ч)

ЭПУ+60 :

Q_НР = (30/2) ·2 / 0,61· [1+0.008· (15-20)] = 47,2 (А·ч)

(рис.3.)

2.3 Номинальная емкость аккумуляторов

На основании полученной номинальной емкости (Q_НР) для выбранного типа аккумуляторов по таблице технических данных аккумуляторов выбираем аккумуляторы с ближайшей номинальной емкостью (Q_Н).

ЭПУ-24 :

Емкость в А·ч : Тип аккумулятора :

Q_Н = 2736 СК-76

ЭПУ-60 :

Q_Н = 240 СН-6

ЭПУ+60 :

Q_Н = 40 CН-1

2.4 Возможное время разряда аккумуляторов

Номинальная емкость выбранных аккумуляторов (Q_Н), как правило, превышает расчетную (Q_НР),поэтому батарея аккумуляторов может разряжаться в течение большего времени (t_РВ), чем задано (t_Р).Это время определяют по графику рис. 3 на основании вспомогательной величины :

= Q_Н / (I_АВ/2)

ЭПУ-24 : = 2736/ (1736/2 ) = 3,15 tРВ = 2 часа	ЭПУ-60 : = 240 / (155,5/2) = 3,08 tРВ = 1,9 часа	ЭПУ+60 : = 40 / (30/2) = 2,66 tРВ = 1,5 часа

2.5 Напряжение на аккумуляторе к концу аварийного режима

Если t_РВ > t_Р , то напряжение на аккумуляторах при разряде в течение заданного времени t_Р не понизится до предельно допустимого (для кратковременных режимов разряда U_{кр. min} = 1,75...1,78 В), а будет несколько выше

.

(рис.4.)

Величину конечного напряжения (U_кр) определяют по кривым (рис.4.) для заданного времени разряда. Если необходимая кривая для полученного t_РВ на графике отсутствует, ее ориентировочно намечают.

ЭПУ-24 : tРВ = 2 часа UКР = 1,77 (В)	ЭПУ-60 : tРВ = 1,9 часа UКР = 1,77 (В)	ЭПУ+60 : tРВ = 1,5 часа UКР = 1,76 (В)

2.6 Количество аккумуляторов в батарее

Общее количество аккумуляторов в батарее определяется исходя из условий обеспечения минимально допустимой величины напряжения на зажимах питаемой аппаратуры к концу аварийного режима :

N_АК = (U_min + U) / U_кр ,

где U_min - минимальное допустимое напряжение на зажимах питаемой аппаратуры, В.

U_min = 21,6 В;

U - падение напряжения в токораспределительной сети и на элементах, включенных в цепь питания аппаратуры, В(элементы коммутации, защиты, регулировки напряжения и др.), которое может быть принято равным 3% от номинального напряжения питания для данного типа аппаратуры. Полученное количество аккумуляторов округляют в большую сторону. Так как здесь используются двухгруппные аккумуляторные батареи, то N_АК умножаются на два.

ЭПУ-24 : NАК = (21,6+0,72) / 1,77 = 13•2 = 26	ЭПУ-60 : NАК = (54+1,8) / 1,77 = 32•2 = 64	ЭПУ+60 : NАК = (54+1,8) / 1,76 = 32•1 = 32

3. Расчет элементов регулирования напряжения

3.1 Регулирование с помощью дополнительных аккумуляторов

Число элементов основной группы рассчитывают по формуле :

N_ОЭ = (U_Н + U) / U_б ,

где U_Н - номинальное напряжение на нагрузке, В;

U - падение напряжения в токораспределительной сети и на других элементах, В;

U_б - напряжение на аккумуляторе в буферном режиме, В.

Число дополнительных элементов :

N_Д.Э. = N_АК - N_О.Э. ,

где N_АК - общее число аккумуляторов в батарее.

ЭПУ-24 :

N_О,Э, = (24+0,72) / 2,2 = 12•2 = 24

N_Д,Э, = 26 - 24 = 2

ЭПУ-60 :

N_О,Э, = (60+1,8 )/ 2,2 = 28•2 = 56

N_Д,Э, = 64 - 56 = 8

ЭПУ+60 :

N_О,Э, = (60+1,8) / 2,2 = 28•1=28

N_Д,Э, = 32 - 28 = 4

4. Расчет и выбор выпрямительных устройств

Выпрямители серий ВУК и ВУТ выпускаются двух модификаций: зарядно-буферные и буферные. Исключение составляют выпрямители на 24 В, которые выпускают в зарядно-буферном исполнении.

Зарядно-буферные выпрямители позволяют заряжать батареи в расчете до 2,7 В.

При надежном электроснабжении аварийные разряды батарей происходят редко, следовательно, и заряд батарей будет производиться редко. Поэтому зарадно-буферные выпрямители будут использоваться неэффективно.

Для повышения КПД и коэффициента мощности ЭПУ целесообразно применение буферных выпрямителей.

Выпрямители ВУК и ВУТ допускают параллельную работу. Число параллельно работающих выпрямителей ВУК и ВУТ, как правило, не должно превышать трех. На параллельную работу обычно включают выпрямители одинаковой мощности, но возможно включение выпрямителей и разной мощности.

Комплекты выпрямителей для одной ЭПУ могут быть выполнены из двух выпрямителей большей или трех выпрямителей меньшей мощности, включенных на параллельную работу. Выбор варианта определяется исходя из дальнейшего развития ЭПУ, размеров выпрямителей и др. Однако с точки зрения эксплуатации меньшее количество выпрямителей предпочтительнее.

Выпрямители типа ВСП подразделяются на зарядно-буферные и выпрямители для непосредственного питания с резервированием полупроводниковыми преобразователями по однобатарейной системе электропитания. Выпрямители ВСП включают на параллельную работу не более двух.

Тип и количество рабочих выпрямителей определяют, ориентируясь на номинальное (максимальное) напряжение, характер работы (буферные, зарядно-буферные) с учетом величин требуемого тока и мощности.

Напряжение на выходе выпрямителя при буферной работе и в режиме заряда определяют по формулам:

U_ВБ = U_Б N_Б ;

U_ВЗ = U_З N_З ;

где U_Б - напряжение на аккумуляторе при буферной работе, В;

Для режима непрерывного подзаряда U_Б = 2,2 В;

U_З - напряжение на аккумуляторе в конце заряда, В.

Для автоматизированных ЭПУ в послеаварийном режиме заряда U_З = 2,3 В.

Для неавтоматизированных - U_З = 2,7 В

N_Б , N_З - количество аккумуляторов в группе соответственно в буферном и зарядном режимах, определяется на основании принципа работы ЭПУ.

Ток при буферной работе комплекта рабочих ВУ может быть рассчитан по формуле:

I_Б = I_Н + I_П n _п ;

где I_Н - ток, потребляемый аппаратурой в час наибольшей нагрузки, А;

I_П - ток подзаряда батареи, В; I_П = 0,0015 Q_Н ;

n _п - число групп подзаряженных аккумуляторных батарей.

Ток ВУ, обеспечивающих заряд аккумуляторных батарей, определяется по формуле:

I_З = i _З N n _З ;

где i _З - величина зарядного тока на один индексный номер аккумулятора, А .

Для автоматизированных ЭПУ при заряде одной группы - не менее 2А, при одновременном заряде двух групп - не менее 4А и для неавтоматизированных - 6А ;

N - индексный номер аккумулятора ;

n _З - число одновременно заряжаемых групп аккумуляторных батарей.

Мощность комплекта рабочих выпрямителей при буферной работе и заряде аккумуляторов, кВт, определяют по формуле :

P_Б = U_ВБ I_Б *10^-3 ;

Р_З = U_ВЗ I_З *10^-3

ЭПУ-24 : UВБ = 2,2•11 = 24,2•2=48,4 (В) UВЗ = 2,3•14 = 32,2•2=64,4 (В) IБ = 328+0,0015•2736•2= 336,2 (А) IЗ = 2•6•2 = 24 (А) РБ = 48,4•336,2•10-3 = 16,27 (кВт) РЗ = 59,8*24*10-3 = 1,435 (кВт)	ЭПУ-60 : UВБ = 2,2·28 = 61,6•2=123,2 (В) UВЗ = 2,3·32 = 73,6•2=147,2 (В) IБ = 155,5+0,0015·240·2 = 162,7 (А) IЗ = 2·3·2 = 12 (А) РБ = 132,2·162,7·10-3 = 20,04 (кВт) РЗ = 147,2 ·12·10-3 = 1,766 (кВт)
ЭПУ+60 : UВБ = 2,2·28 = 61,6 (В) UВЗ = 2,3·32 = 73,6•2=147,2 (В) IБ = 32+0,0015·40·1 = 32,06 (А) IЗ = 2·1·1 = 2 (А) РБ = 61,6·32,06 ·10-3 = 1,97 (кВт) РЗ = 147,2 ·2·10-3 = 0,294 (кВт)

U_ВБ и U_ВЗ рассчитывается для одной группы аккумуляторов. Р_Б и Р_З рассчитывается для двух групп аккумуляторов, поэтому U_ВБ и U_ВЗ умножаются на два.

На основание полученных величин мощности и тока, потребляемого от выпрямителей в различных режимах, и учитывая максимальное напряжение на выходе выпрямителя, выбирают количество рабочих выпрямителей.

Тип выпрямительного устройства	Номинальное напряжение, В	Максимальная мощность, кВт	Сторона постоянного тока	Сторона переменного тока
			Режим стабилизации напряжения	Режим стабилизации тока
			Пределы устанавливаемого напряжения	Пределы изменения тока нагрузки	Пульсация ср. кв. (псоф)	Пределы устанавливаемого тока, А	Пределы изменения напряжения	Точность стабилизации	Ток при напряжении 380/220 В	Потребляемая мощность кВА	КПД	cosц
ЭПУ-24 ВУТ 31 / 125 зарядно -буферный	24	4	22	0-125			22-36	20			0,8	0,66
ЭПУ-24 ВУК 8 / 300 зарядный	8	2,4			(5)	6-300	2-10				0,61	0,6
ЭПУ-60 ВУТ 67 / 250 буферный	60	16	56	0-250			56	20			0,85	0,69
ЭПУ+60 ВБ 60/10-3 буферный	60	0,6	34-72	0,3-10	(5)		60-84				0,62	0,75

Выпрямитель содержания типа ВС- 6 / 8 предназначен для подзаряда двух или трех аккумуляторов. Питание выпрямителя осуществляется от однофазной сети с напряжением 220 В. Точность стабилизации напряжения не хуже 2%.

Выпрямители устройства на кремниевых вентилях типа ВУК используются в неавтоматизированных и автоматизированных ЭПУ. Могут работать в двух режимах: режиме автостабилизации напряжения при буферной работе с аккумуляторными батареями по способу непрерывный подзаряд, режиме автостабилизации тока при заряде или подзаряде аккумуляторных батарей. Обеспечивает точность стабилизации напряжения 2%, а тока 10% от номинального (установленной) величины.

Схема ВУК позволяет осуществить следующее :

Автоматическое включение ВУК в работу при восстановлении напряжения сети в режиме стабилизации тока с последующим автоматическим переходом в режим стабилизации напряжения при повышении напряжения на батарее до заранее заданной величины.

Параллельную работу на общую нагрузку до четырех ВУК одинаковой мощности в режиме стабилизации тока и до трех ВУК одинаковой мощности в режиме стабилизации напряжения. Причем ВУК с напряжением 60 В, питающие резко изменяющуюся нагрузку (АТС) на параллельную работу, подключаются автоматически, а с напряжением

24 В - вручную.

Автоматическое подключение в режиме стабилизации тока резервного ВУК для заряда батареи и автоматическое отключение этого выпрямителя после окончания заряда.

Автоматическое включение резервного выпрямителя при выключении одного из рабочих ВУК вследствие неисправности.

Выпрямители выпускают двух типов : зарядно-буферные и буферные.

Конструктивно все выпрямители выполнены в виде шкафов, устанавливаемых пристенно или в ряд.

Выпрямительное устройство типа ВУК - 8/ 300 предназначено для заряда двух или трех дополнительных аккумуляторов в ЭПУ с секционированной батареей или в качестве вольтдобавочного (бустерного) в ЭПУ с выпрямителями, предназначенными только для буферной работы.

Выпрямительные устройства с тиристорами типа ВУТ выпускаются взамен ВУК, имеют лучшие электрические и конструктивные характеристики. Имеют устройства быстродействующей защиты от перегрузок и перенапряжений, срабатывающее в течение времени не более 6 мс. Обеспечивают автоматизированный заряд батарей по модифицированному способу. На первой ступени обеспечивается заряд батареи с ограничением тока на уровне1-1,05 номинального значения. Когда напряжение достигает 2,3-2,35 В на элемент , ВУТ выходит из режима ограничения по току и заряд осуществляется при постоянном напряжении 2,3-2,35 В на элемент, это вторая ступень заряда. За током заряда батареи следит устройство индикации тока (УИТ), выпускаемое отдельно. Когда ток батареи уменьшится до 5-8 - кратного значения тока заряда , система автоматически переведет ВУТ в буферный режим непрерывного подзаряда при напряжении 2,2 В на элемент. Схема приходит в исходное состояние.

По сравнению с ВУК выпрямительные устройства ВУТ имеют :

меньшую величину минимального выпрямленного напряжения , большие допустимые пределы изменения напряжения и частоты питающей сети, более широкие пределы регулирования напряжения, более высокий КПД (на 2,5-6%), лучшую стабильность выпрямленного напряжения, возможность работы на холостом ходу. Схема ВУТ допускает возможность совместной работы с однотипными выпрямительными устройствами типа ВУК.

Конструкция ВУТ шкафного типа. Возможна установка в ряд или пристенно.

5.Устройства коммутации постоянного тока

Для неавтоматизированных ЭПУ используют щиты батарейные (ЩБ2).

Для автоматизированных ЭПУ используют устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей (АКАБ) на различные напряжения и шкафы коммутации (ШК-60 / 150).

Проверка работы ЭПУ в различных режимах

Расчет напряжений на нагрузке для нормального, аварийного и послеаварийного режимов производят по формуле :

U_Н = U_ЭЛ · N_ЭЛ U_РЕГ - U,

где N_ЭЛ - число элементов в батарее, подключенных к нагрузке в данном режиме, которое определяют согласно принципу работы ЭПУ;

U_ЭЛ - напряжение на одном элементе в рассматриваемом режиме, В;

U_РЕГ - напряжение на активных элементах (дополнительные аккумуляторы, конверторы) или падение напряжения на гасящих элементах (вентилях, противоэлементах), В. При активном способе регулирования принимается знак «+», при пассивном - « - » ; U - падение напряжения в токораспределительной сети, В.

Минимальное напряжение на нагрузке имеет место в конце разряда аккумуляторной батареи. Максимальное - может возникнуть в процессе регулирования или в конце послеаварийного заряда аккумуляторной батареи.

Напряжение на нагрузке при любом режиме должно находиться в допустимых пределах для данной аппаратуры.

Ожидаемая величина пульсации определяется по техническим данным устройств, используемых в ЭПУ (выпрямители, устройства коммутации и др.). Эта величина не должна превышать допустимую для питаемой аппаратуры.

ЭПУ-24 :

Нормальный режим

Аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд ОЭ.

U_Н = U_ЭЛ ? N_ОЭ - U

U_Н = 2,2 ? 11 - 0,72 = 23,48 (В)

21,6 U_Н 24,2

Данное условие соответствует техническим данным.

2. Аварийный режим :

Аппаратура получает питание от батареи ОЭ.

U_Н = 2 ? 11 - 0,72 = 21,28 (В)

Когда напряжение на один элемент снизится до 1,8 В подключается группа из дополнительных аккумуляторов, появляется скачок напряжения, равный U_РЕГ.

U_Н = U_ЭЛ ? N_ОЭ + U_РЕГ ? N_ДЭ - U

U_Н = 1,8 ? 11 +2?1 - 0,72 = 21,08 (В)

3. Послеаварийный режим

БВ и РЗВ включаются в режим стабилизации тока, обеспечивая питание нагрузки и заряд всей батареи (ОЭ и ДЭ).

U_ЭЛ ? N_АК - U U_max

U_ЭЛ ? 14 - 0,72 24,2

U_ЭЛ = (24,2 + 0,72) / 14 = 1,78 (В)

U_Н = 1,78 ? 14 - 0,72 = 24,2 (В)

Так как ОЭ и ДЭ не разряжаются на нагрузку, то :

U_Н = 2,3 ? 14 - 0,72 = 31,48 (В)

Таким образом для ЭПУ-24 фактическое напряжение лежит в пределах допустимого.

Напряжение пульсации :

Для аппаратуры ЛАЦ = 15 мВ

ЭПУ-60 :

1. Нормальный режим :

Аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд ОЭ.

U_Н = 2,2 ? 28 - 1,8 = 59,8 (В)

54 U_Н 66

Данное условие соответствует техническим данным.

Аварийный режим :

Питание нагрузки осуществляется от ОЭ.

U_Н = 2 ? 28 - 1,8 = 54,2 (В)

Когда напряжение на один элемент снизится до 1,8 В подключается группа из дополнительных аккумуляторов, появляется скачок напряжения, равный U_РЕГ.

U_Н = 1,8 ? 28 + 2?3 - 1,8 = 54,6 (В)

3. Послеаварийный режим

Выпрямители ВБ и РЗВ включаются параллельно в режимы стабилизации тока, обеспечивая заряд всей батареи и питания нагрузки.

U_ЭЛ ? 32 - 1.8 70,4

U_ЭЛ = (70,4 + 1,8) / 32 = 2,25 (В)

U_Н = 2,25 ? 32 - 1,8 = 70,2 (В)

Так как ОЭ и ДЭ не разряжаются на нагрузку, то

U_Н = 2,3 ? 32 - 1,8 = 71,8 (В)

Таким образом для ЭПУ-60 фактическое напряжение лежит в пределах допустимого.

Напряжение пульсации 5 мВ

ЭПУ+60 :

Нормальный режим :

Аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд ОЭ.

U_Н = 2,2 ? 32 - 1,8 = 68,6 (В)

54 U_Н 70,4

Данное условие соответствует техническим данным.

Аварийный режим

Питание нагрузки осуществляется от батареи.

U_Н = 2 ? 32 - 1,8 = 62,2 (В)

Послеаварийный режим :

Выпрямители ВБ и РЗВ включаются параллельно в режимы стабилизации тока, обеспечивая заряд всей батареи и питания нагрузки.

U_ЭЛ ? 32 - 1.8 70,4

U_ЭЛ = (70,4 + 1,8) / 32 = 2,25 (В)

U_Н = 2,25 ? 28 - 1,8 = 61,2 (В)

Так как ОЭ и ДЭ не разряжаются на нагрузку, то

U_Н = 2,3 ? 28 - 1,8 = 62,6 (В)

Таким образом для ЭПУ-60 фактическое напряжение лежит в пределах допустимого.

Напряжение пульсации 5 мВ

7. Выбор устройств ввода и коммутации цепей переменного тока

Электрическая энергия от внешних источников электроснабжения через вводные фидеры и аппаратуру коммутации переменного тока поступает к следующим устройствам дома связи : на ЭПУ для питания аппаратуры связи постоянным током, на аппаратуру связи , имеющую местные выпрямители или работающую от переменного тока, и к дополнительным нагрузкам.

Для выбора устройств коммутации переменного тока предварительно определяют мощности, необходимые для работы отдельных устройств дома связи, а затем общую мощность, потребляемую от внешних источников.

...