Электропитание устройств (стр. 2 из 3)
2.2 Требования, предъявляемые аппаратурой связи к устройствам электропитания.
Так как у нас электроснабжение проектируемого дома связи имеет возможность использовать лишь один внешний источник электроэнергии, то для повышения надёжности электроснабжения прокладываем две питающих линии, подключенных к различным точкам электросети. В доме связи устанавливаем два ДГА. Параметры электропитания аппаратуры связи представлены в табл. 2
| Вид аппаратуры | Напряжение источника тока, В | Доп. пульсация источника тока при измерении, В | ||
| Номинальное | Допустимые пределы изменения | Ламповым вольтметром со среднеквадратичнойшкалой | Псофометром | |
| Аппаратура дальней связи на транзисторахПК-60п, К-12+12, ССС-7, МСС-2-1-60 | 21,2 | 20,6-21,8 | 250 для f=<300 Гц15 для f>300 Гц | |
| СВПГ-1ПГ | 24 | 21,6-26,4 | 240 | |
| Коммутатор М-60 | 24 | 21,6-26,4 | 2,4 | |
| УАК ДАТС | 60 | 52-66 | 5 | |
| АТСК-50/200 | 60 | 58-66 | 5 | |
| К-24т «Астра» | 24 | 21,6-26,4 | 240 | |
Расчётные данные потребления тока аппаратурой связи в аварийном режиме приведены в табл.3
| Потребители | Единица измерения | Количество | Потребление тока в час наибольшей нагрузки, А , при напряжении, В, | |||||||
| ЛАЗ | АТС и МТС | |||||||||
| Стабил.- 21,2 | Нестабил.- 24 | 60 | 24 | |||||||
| НаЕд. | Общ. | НаЕд. | Общ. | НаЕд. | Общ. | НаЕд. | Общ. | |||
| ПК-60п | Система | 2 | 17,2 | 7,5 | ||||||
| К-12+12 | Система | 2 | 12,9 | |||||||
| СВПГ-1ПГ | Стойка | 2 | 3,7 | 2,8 | ||||||
| К-24т | Стойка | 2 | 11,4 | |||||||
| ССС-7 | Стойка | 1 | 0,15 | 0,65 | ||||||
| ТМ ОУП | Комплект | 1 | 1,4 | 0,3 | ||||||
| МСС-2-1-60 | Стойка | 1 | 0,9 | |||||||
| АТСК-50/200 | Номер | 100 | 6 | |||||||
| УАК ДАТС | Канал | 3 | 1 | 3 | 0,2 | 0,6 | ||||
| М-60 | Коммутатор | 1 | 2 | 2 | ||||||
| Итого | 22,45 | 36,45 | 9 | 2,6 | ||||||
| Резерв 20% | 4,49 | 7,29 | 1,8 | 0,52 | ||||||
| Всего | 26,94 | 43,74 | 10,8 | 3,12 | ||||||
| Всего с учётом коэффициента спроса | 20,205 | 32,805 | 8,64 | 2,496 | ||||||
3. Выбор системы электропитания дома связи по способу резервирования, построения и эксплуатации ЭПУ.
Выбираем выпрямительно-аккумуляторную систему питания по способу резервирования. При частых отключениях сети переменного тока, автоматизированные ЭПУ не применяются, поэтому по способу эксплуатации выбираем неавтоматизированные (обслуживаемые) ЭПУ. Так как ток при 24 В соответствует 32,805 А, то разрешено, в соответствии с рекомендациями ГТСС использование одногруппных аккумуляторных батарей.
4. Выбор вида выпрямительных устройств и способа поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах.
Так как ток в цепи 24 В больше 30 А и система неавтоматизированная – в качестве выпрямительного устройства (ВУ) выбираем ВУТ(Т-тиристорное)
В настоящее время метод гасящих нелинейных сопротивлений в ЭПУ 24 В почти не используется. Диапазон регулирования напряжений современных САРН 24В является достаточным для цепей 21,2 и 24 В. Поэтому при установке в неавтоматизированных ЭПУ 24В ВУ типа ВУТ аккумуляторные батареи не секционируются, а нагрузки цепей 21,2 и 24 В включаются через отдельные САРН (Стойка автоматического регулирования напряжения).
Так как у нас система неавтоматизированная – выбираем САРН в качестве регулятора напряжения.
5. Расчёт основного электрооборудования ЭПУ.
Расчёт аккумуляторных батарей (АБ) заключается в определении их ёмкости, индексного номера аккумуляторов; а также их количества в батареях.
Необходимые данные:
1) Аварийный ток нагрузки Iав, на который должна быть рассчитана аккумуляторная батарея. Ток Iао А, потребляемый лампами аварийного освещения,
Рсв – мощность ламп аварийного освещения, Uн – номинальное напряжение рассчитываемой цепи,
Ток Iав = Iапс + Iап + Iао = 20,205 + 32,805 +7,1 = 60,11 А
Где Iапс , Iап соответственно ток требующей и нетребующей стабилизации напряжения с точностью 3%.
2) Продолжительность питания аварийной нагрузки tав для железнодорожных узлов связи устанавливается равной 2 часа.
3) На основании подготовленных данных рассчитывается ёмкость АБ.
Qр= 
А чр – коэффициент интенсивности разряда
Кt – температурный коэффициент ёмкости
t - фактич. Температура электролита во время разряда АБ.
По рассчитанной ёмкости Qp определяем индексный номер N аккумулятора и его паспортную номинальную ёмкость Qн.
При рассчитанной ёмкости 214,3 А ч выбираем АБ СК-10. Qн =220 А ч., ток 60,11 соответствует 3,6 часовому разряду. При таком режиме разряда, напряжение на каждом аккумуляторе в конце разряда будет составлять 1,85 В, при 13 аккумуляторах в конце аварийного режима разряда напряжение будет составлять 13 · 1,85 = 24,05 В
Расчёт аккумуляторных батарей 60 В.
Расчёт аккумуляторных батарей (АБ) заключается в определении их ёмкости, индексного номера аккумуляторов; а также их количества в батареях.
Необходимые данные:
1) Аварийный ток нагрузки Iав, на который должна быть рассчитана аккумуляторная батарея.
Ток Iав = I60 + I24 = 8,64 + 2,496 = 11,136 А
Где I60 , I24 соответственно ток потребляемый аппаратурой связи по напряжению 60 и 24 В .
2) Продолжительность питания аварийной нагрузки tав для железнодорожных узлов связи устанавливается равной 2 часа.
3) На основании подготовленных данных рассчитывается ёмкость АБ.
Qр= 
А чр – коэффициент интенсивности разряда
Кt – температурный коэффициент ёмкости
t - фактич. Температура электролита во время разряда АБ.
По рассчитанной ёмкости Qp определяем индексный номер N аккумулятора и его паспортную номинальную ёмкость Qн.
При рассчитанной ёмкости 39,62 А ч выбираем АБ СК-3. Qн =66 А ч., ток 11,136 соответствует 6 часовому разряду. При таком режиме разряда, напряжение на каждом аккумуляторе в конце разряда будет составлять 1,995 В, при 30 аккумуляторах в конце аварийного режима разряда напряжение будет составлять 30 · 1,995 = 59,85 В
Данные по расчёту АБ приведены в табл. 4
| Напряжение АБ | Число групп батареи | Ток одной группы батареи, А | коэффициент интенсивности разряда | Расчётная ёмкость батареи, А ч | Тип аккумуляторов | Число аккумуляторов в батарее | Паспортная номинальная ёмкость аккумуляторов, А ч |
| 24 | 1 | 60,11 | 61,1 | 214,3 | СК-10 | 13 | 220 |
| 60 | 1 | 11,136 | 61,1 | 39,62 | СК-3 | 30 | 66 |
5.2 Расчёт элементов схемы поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах.
Так как у нас питание аппаратуры ЛАЗа осуществляется через стойки САРН, расчёту подлежит количество требуемых полупроводниковых стабилизаторов типа СНП и стоек САРН.
Каждая стойка САРН – П2 укомплектовывается шестью стабилизаторами, которые могут быть использованы для стабилизации напряжения отдельно для цепей 21,2 В и 24 В. Из расчётов – максимальный ток нагрузки составляет 60,11 А , а максимальный ток нагрузки САРН составляет 140 А, то устанавливаем одну стойку САРН с шестью стабилизаторами СНП: 3-стабилизатора подключаются к нагрузке и 3-стабилизатора остаются в резерве.
5.3 Расчёт выпрямительных устройств.
Для ЭПУ 24 В.
Ток в А резервного ВУ, обеспечивающего заряд стационарных кислотных аккумуляторов определяется по формуле
Iз = iз · N · nг=6 · 10 · 1 = 60 А ,
где iз – зарядный ток на один индексный номер аккумулятора (для неавтоматизированных ЭПУ - 6 А), N – индексный номер аккумуляторов, nг – число групп АБ, одновременно заряжающихся от одного выпрямителя.
По известным значениям токов Iб и Iз мощность выпрямительных устройств при буферной работе Рб и при заряде аккумуляторов Рз определяется в кВт как:
где Uб и Uз напряжения на аккумуляторе в буферном режиме и в конце заряда,
nб и nз – количество аккумуляторов в группе.
Для ЭПУ 24 В выбираем ВУ типа ВУТ 31/125 – два рабочих и один резервный.
Для ЭПУ 60 В.
Ток в А резервного ВУ, обеспечивающего заряд стационарных кислотных аккумуляторов
определяется по формуле
Iз = iз · N · nг=6 · 3 · 1 = 18 А ,
где iз – зарядный ток на один индексный номер аккумулятора (для неавтоматизированных ЭПУ - 6 А), N – индексный номер аккумуляторов, nг – число групп АБ, одновременно заряжающихся от одного выпрямителя.
По известным значениям токов Iб и Iз мощность выпрямительных устройств при буферной работе Рб и при заряде аккумуляторов Рз определяется в кВт как:
Для ЭПУ 60 В выбираем ВУ типа ВСП 60/60 – один рабочий и один резервный.