К основному электрооборудованию ЭПУ относятся: выпрямительные устройства и другие преобразовательные устройства, резервные источники электроэнергии, включая аккумуляторные батареи, устройства для поддержания напряжения на входе потребителей в допустимых пределах, коммутационные устройства в цепях переменного и постоянного тока.
ЦСК Квант комплектуется выпрямительными устройствами (раздел 2.5), поэтому в данном разделе рассматриваем только расчет аккумуляторов.
В зависимости от принятого способа электропитания, напряжения или тока, а также от ряда других факторов некоторые из указанных элементов оборудования могут отсутствовать.
Расчет аккумуляторных батарей. Расчет аккумуляторных батарей заключается в определении их емкости, индексного номера аккумуляторов, а также их количества в батареях [23].
Для расчета аккумуляторных батарей подготавливаются следующие исходные данные:
1. Аварийный ток нагрузки Iав, на который должна быть рассчитана аккумуляторная батарея. Этот ток складывается из тока, необходимого для питания аппаратуры связи Iапп, и тока, нужного для других аварийных потребителей, работа которых должна быть обеспечена при нарушении внешнего электроснабжения (аварийное освещение).
Для аварийного освещения используется, как правило, аккумуляторная батарея 24В.
Ток Iао в (А), потребляемый лампами аварийного освещения:
(3.12)где Росв - мощность ламп аварийного освещения, Вт (300);Uн - номинальное напряжение рассчитываемой цепи, В (24).
Iао =300/24=12,5 А
Ток Iав в (А) в общем случае определяется по формуле:
(3.13)где Iапс - ток, потребляемый аппаратурой связи, требующей стабилизации напряжения с точностью ±3%, А; Iап - ток, потребляемый аппаратурой связи, не требующей стабилизации напряжения с точностью ±3% ,А. Для питания оборудования АТС не требуется стабилизация напряжения, поэтому формула 3.13 принимает вид:
Iав= (Iпорт*N) + Iао(3.14)
где Iапс - ток, потребляемый одним портом системы (А), для «Квант» равно 0,005; N- емкость АТС.
Iав = 5,0+12,5 =13,0 А
2. Продолжительность питания аварийной нагрузки от аккумуляторной батареи tав для узлов связи, а также оконечных станции устанавливается на основе требовании [23].
3. На основании подготовленных данных рассчитывается емкость аккумуляторной батареи. При этом следует иметь в виду, что аккумуляторная батарея может состоять из одной или двух групп. В двухгрупповых аккумуляторных батареях обе группы работают параллельно и расчетный ток нагрузки каждой из групп аккумуляторной батареи в 2 раза меньше тока нагрузки при одногруппной батарее.
Емкость аккумуляторов, гарантируемая заводом, характеризуется, как известно, ее номинальным значением. При этом температура раствора электролита считается равной +250С. Поэтому расчетная емкость, требуемая для питания аппаратуры связи в аварийных условиях, должна быть приведена к номинальным условиям. Номинальная емкость в А·ч определяется:
А·ч (3.15)где р - коэффициент интенсивности разряда в % (61); кt- температурный коэффициент емкости (для стационарных аккумуляторов принимается 0,008); t0 - фактическая температура электролита во время разряда аккумуляторов (в расчетах принимается равной наименьшей допустимой температуре аккумуляторного помещения, которая составляет +150С); tав -8 ч [17].
А·чПо расчетной емкости Qp можно определить из таблиц индексный номер N аккумулятора и его паспортную номинальную емкость Qн .
Выбираем стационарные свинцово-кислотные аккумуляторы технологии «classic» с жидким электролитом с трубчатыми положительными пластинами oPzSSonnenschein. Они предназначены для комплектования батарей, используемых в качестве установок резервного питания в системах телекоммуникации, в системах производства и распределения электроэнергии. Аккумуляторные батареи эксплуатируются как в режиме постоянного подзаряда, обеспечивая в аварийных случаях всю нагрузку постоянного тока, так и в циклическом режиме (разряд-заряд).
Аккумуляторы oPzS-300 предназначены для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды от +5 до +40°С, относительной влажности до 80%.
Данные расчетной емкости и выбранный тип аккумулятора следует занести в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 - Расчетная емкость и тип аккумуляторов
Напряжение аккумуляторной батареи, В | Число групп батареи | Ток одной группы батареи, А | Коэффициент интенсивности разряда,% | Расчетная емкость батареи, а*ч | Тип аккумуляторов | Паспортная номинальная емкость аккумуляторов ,А*ч |
60 | 2 | 5,62 | 61 | 15,36 | oPzS-Sonnenschein | 17,0 |
4 Паспортная номинальная емкость аккумуляторов, несколько превышает расчетную и поэтому в аварийном режиме за расчетное время разряда аккумуляторы не понизят свое напряжение до предельного значения.
При расчете количества аккумуляторов в батарее учитывается падение напряжения в токораспорядительной проводке, которое принимается равным примерно 3% от номинального значения [23].
Расчет элементов схемы поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры. В случае использования для целей поддержания напряжения в заданных пределах способа секционирования батареи на ОБ (основных батареи) и ДБ (дополнительных батареи) количество аккумуляторов в ОБ и ДБ определяется по формулам:
(3.16)где uб - напряжение на аккумуляторе при буферном режиме, 2 В; n - количество аккумуляторов в батарее; Uср - среднее напряжение питания рассчитываемой цепи, В; (определяется как среднеарифметическое минимального и максимального значений напряжения, допускаемых на входе аппаратуры и в нашем случае 56 В).
Количества дополнительных аккумуляторов определяется:
nдб =n-nоб (3.17)
nдб = 32-28 = 4
Проверка потребности в делении ДБ на несколько секций осуществляется по формуле:
(3.18)где
- номинальное напряжение одного аккумулятора ДБ во время разряда (2 В).3.3 Расширение местной кабельной сети
3.3.1 Определение необходимой кабельной емкости АТС
Для определения необходимой кабельной емкости АТС необходимо составить сводную таблицу юридических и физических лиц, расположенных на территории с.Урюпинка (таблицы 3.5, 3.6)
Таблица 3.5 - Сводная таблица юридических лиц
№ | Наименование юридических лиц | Обозначение на плане | Количество |
1 | Хозрасчетные организации: | 1 | 12 |
2 | Бюджетные организации: | 2 | 5 |
3 | Прочие | 3 | 2 |
Всего: | 19 |
Таблица 3.6 - Сводная таблица жилого сектора, расположенного на территории района
№ | Наименование жилого сектора | Обозначение на плане | Количество |
1 | 2-ти этажные дома | 3 | 10 |
2 | Частный сектор: | 4 | 120 |
Итого: | 130 |
Номерную необходимой для расширения емкости телефонной станции составляют абоненты, представляющие юридические и физические лица и универсальные таксофонные автоматы, т.е.
(3.19)где Nфиз.лиц. – количество телефонов жилого сектора.
(3.20)где Nхозр. – количество телефонов хозрасчетных организаций; Nбюдж. – количество телефонов организаций; финансируемых с бюджета; Nпроч. – количество телефонов организаций; финансируемых с бюджета, Nун.такс. – количество таксофонов.
Расчет необходимого числа телефонных аппаратов жилого сектора определяется исходя из общей численности населения села и средней телефонной плотности на 1000 жителей (статистические данные).
Данные о численности жителей на начало проектирования представлены в таблице 3.7
Таблица 3.7 - Сведения о численности жителей в районе
№ | Жилые дома | Количество | Численность жителей в доме | Итого |
1 | 2-ти этажные дома | 10 | 96 | 960 |
2 | Частный сектор: | 120 | 7 | 840 |
Итого: | 130 | 1800 |
Примечание: В 2-х этажных домах 4 подъезда (в каждом подъезде 8 квартир, а в квартирах в среднем 6 человек); В частном секторе в среднем 7 человек.
С учетом ежегодного прироста населения число жителей на конец проектного этапа определяется по формуле:
(3.21)где Но – численность жителей в селе на начало проектирования (из таблице 3.7), Нжит.- численность жителей в селе на конец проектного этапа, Р – средний прирост ежегодного прироста населения (по заданию Р=6), t – количество лет проектного этапа (t = 10 лет).