Системы и типовые схемы электропитания

Классификация систем электропитания. Построение схемы ЭПУ зависит от системы электропитания Системы электропитания могут отличаться друг от друга как способом комплектации и коммутации оборудования, так и способом обслуживания

По способу резервирования и комплектации аккумуляторных батарей ЭПУ классифицируют на выпрямительно-аккумуляторные (многобатарейные и одио-батарейные) и безбатарейные системы При многобатарейной буферной выпря-мительио аккумуляторной системе для каждого напряжения постоянного тока, необходимого для аппаратуры связи, предусматривают отдельные выпрямительные устройства и отдельные аккумуляторные батареи, работающие по способу постоянного подзаряда.

Буферная выпрямительио-аккумуляториая система рекомендуется как основная система электропитания устройств проводной связи на железнодорожном транспорте Для питания АТС небольшой емкости возможно применение ЭПУ с отделенной от нагр>зки батареей. Система с опорной батареей, или одиобата-рейная, предусматривает аккумуляторную батарею одного напряжения и полупроводниковые преобразователи для получения других напряжений Эта система рекомендуется для узлов связи, требующих относительно небольшую мощность (менее 2,0 кВт). Примером однобатарейной системы может служить ЭПУ-24 В обслуживаемого усилительного пункта при отсутствии в узле связи АТС. В этом случае для получения повышенного напряжения для дистанционного питания аппаратуры необслуживаемых усилительных пунктов и для питания сигнально-вызывных цепей ЛАЗ применяются преобразователи постоянного тока напряжением 24 В.

Безбата’рейная, или двухлучевая, система может применяться, когда внешнее электроснабжение объекта связи получают от двух заведомо надежных и независимых источников электроэнергии, а необходимые напряжения постоянного тока — от выпрямителей, работающих параллельно, но питаемых от разных лучей электроснабжения. Эта система рекомендуется при надежном внешнем электроснабжении для электропитания каналообразующей аппаратуры и автоматических станций коммутации телеграфной связи и передачи данных в крупных узлах связи при управлениях дорог и др.

По способу эксплуатации системы ЭПУ делятся на обслуживаемые (неавтоматизированные или полуавтоматизированиые) и необслуживаемые (автоматизированные,). Буферная система в зависимости от состава оборудования ЭПУ может быть обслуживаемой или необслуживаемой. Безбатарейная двухлучевая система является автоматической и необслуживаемой.

Неавтоматизированные электропитающие выпрямительно-аккумуляторные установки. Неавтоматизированные ЭПУ-24 В с током нагрузки до 30 А широко применяются для питания небольших узлов связи на железнодорожном транспорте, например устройств оперативно-технологической связи на постах ЭЦ (см. табл. 11.14), так как в настоящее время отсутствует в промышленном изготовлении оборудование для автоматизированных ЭПУ небольшой мощности. Для ЭПУ-24 В с током до 30 А используются выпрямители ВСП и коммутирующие устройства КУ, выпускаемые заводами МПС. В состав ЭПУ-24 В с током до 10 А входит стойка СВСП 24/10, а с током до 20 А — СВСП 24/20. Стойки комплектуются выпрямителями типа ВСП и панелью коммутирующего устройства. При токе нагрузки 30 А в состав ЭПУ входят два шкафа выпрямителей ВСП 24/30 и шкаф коммутирующего устройства КУ 24/60. Батарею предусматривают из двух групп. Каждая группа состоит из 12 основных и одного дополнительного аккумулятора, для подзаряда которого в состав ВСП входит выпрямитель содержания.

В аварийном режиме при понижении напряжения на нагрузке подключается автоматически к основной группе дополнительный аккумулятор без обрыва в цепи питания. В послеаварийном режиме работы ЭПУ заряд каждой группы аккумуляторной батареи производится поочередно от резервного ВСП. Подключение аккумуляторов к ВСП для заряда выполняется с помощью переключателей устройства КУ ручным способом.

При ЭПУ с секционированной аккумуляторной батареей, работающей совместно с ВСП и КУ, для поддержания постоянства напряжения -24 В в пределах ±10% дополнительных устройств не требуется. Для получения стабилизированного напряжения -21,2 В применяют стойку САРН.

В состав ЭПУ-24 В с током нагрузки, превышающим 30 А, входят выпрямители ВУК, батарейные щиты ЩБ2 и аккумуляторная батарея из двух групп. Аккумуляторная батарея не секционирована. Коммутация батарейная осуществляется вручную отключением соответствующих ножевых однополюсных рубильников, монтируемых на батарейных щитах. Для регулирования напряжений 24 и 21,2 В в ЭПУ с несекционированиыми батареями применяют отдельные САРН (или отдельные регуляторы на одной САРН).

Состав оборудования ЭПУ-24 В в зависимости от тока нагрузки приведен в табл. И.5. В таблице емкость аккумуляторной батареи (двух групп) рассчитана для питания нагрузки в аварийном режиме в течение 2 ч при температуре воздуха в аккумуляторном помещении не ниже +15 °С.

Неавтоматизированные ЭПУ с номинальным напряжением 60 В создают из выпрямителей типа ВСП и коммутирующих устройств типа КУ, выпускаемых заводами МПС. Аккумуляторная батарея в этих ЭПУ секционирована и имеет одну или две дополнительные группы в зависимости от применяемых КУ- Подключение дополнительных групп к основной группе бата-

Таблица ІІ.5

Состав оборудования неавтоматизированной ЭПУ-24 (аккумуляторы типа СК)

Аккумуляторная батарея

Выпрямители

V А

Индекс ак-

Тип

Число

устройства

кумулятора

торов и групп

Тип |

Число

10

20

30

1

2 ( 2

(12 + 1)Х2 = = 26 шт.,

2 группы

СВСП 24/10 СВСП 24/20 ВСП-24/30 | 2 |

КУ 24/60

і

і

і

40

50

58

2

3

ВУК-36/60

2

ЩБ2-24/50

2

3

60

4

ЩБ2-24/100

2

77

96

100

4

5

6

ВУК-36/130

2

112

120

130

6

8

8

.

13X2 = 26 шт.,

ИЛИ ВУК 36/60

3

ЩБ2-24/200

2

147

184

200

8

10

12

2 группы

ВУК-36/260

2

218

255

260

12

14

16

ИЛИ ВУК-36/130

3

291

328

364

400

16

18

20

24

ВУК-36/260 или

ВУК-36/130

3

4

ЩБ2-24/400

2

реи происходит в аварийном режиме работы ЭПУ при понижении напряжения на нагрузке автоматически без обрыва в цепи питания.

В послеаварийном режиме заряд каждой группы аккумуляторных батарей производят поочередно от резервного ВСП. Подключение аккумуляторов к ВСП для заряда выполняется с помощью переключателей коммутирующего устройства. В состав ВСП входит выпрямитель содержания для дополнительных аккумуляторов батареи. Состав оборудования ЭПУ для АТС и УАК ДАТС в зависимости от тока/чннпРиведен в табл. ІІ.6. В таблице емкость аккумуляторной батареи (одной или двух групп) рассчитана для питания нагрузки в аварийном режиме в течение 2 ч, при температуре воздуха в аккумуляторном помещении не ниже +15 °С.

Для обеспечения норм пульсации напряжений при отключении аккумуляторной батареи от нагрузки (например, для заряда) установка дополнительных устройств не требуется, так как выпрямитель ВСП 60/6А предназначен для безбатарейного питания. Коммутирующее устройство входит в состав шкафа ВСП 60/бА.

Для АТС с /цнн более 100 А рекомендуется применять автоматизированные ЭПУ.

Состав ЭПУ для телеграфных станций (табл. ІІ.7) аналогичен ЭПУ для АТС, за исключением аккумуляторной батареи, которая в отличие от ЭПУ для АТС состоит из одной группы.

Автоматизированные »лектропитающие выпрямительно-аккумуляторные установки. Для создания автоматизированных выпрямительно-аккумуляторных установок необходимо применение полупроводниковых выпрямителей ВУК, име-

Состав оборудования неавтоматизированной ЭПУ для АТС и УАК ДАТС (аккумуляторы типа СК)

*чнн’

А

Аккумуляторная батарея

Выпрямители

Коммутирующие устройства

Индекс аккумуля торов

Число аккумуляторов и групп

Тип

Число

Тип

Число

6

1 3

ВСП 60/6А

2

__

8,6

1

) ВСП 60/6А

3

12

2

29+3 = 32 шт., 1 группа

1

16

2

} ВСП 60/20

2

КУ 60/40*

1

20

3 )

32

2 I

(29 + 3)Х2=64 шт.,

} ВСП 60/20

3

40

3 !

2 группы

60

3 1

(29 +2+2) Х2 = 66 шт.,

} ВСП 60/60

2

КУ 60/100

1

81

4

2 группы

100

5 )

ВСП 60/60

3

* При работе с одной группой аккумуляторов вместо второй группы к КУ 60/40 подключается панель конденсаторов, изготовляемая на месте по чертежам Гипротранссигнал-связи 18669-00-00.

ющих устройства автоматики, стабилизации и защиты, а также автоматической коммутации аккумуляторных батарей.

Основные режимы работы автоматизированных выпрямительно-аккумуляторных установок:

нормальный режим — при наличии напряжения переменного тока в сети внешнего электроснабжения. Рабочие комплекты выпрямительных устройств работают в режиме стабилизации напряжения параллельно с заряженными аккумуляторными батареями, находящимися в режиме постоянного подзаряда, и питают аппаратуру связи;

Таблица II.7

Состав оборудования неавтоматизированной ЭПУ для телеграфных станций (аккумуляторы типа СК)

V А

Аккумуляторная батарея

Выпрямители

Коммутирующие устройства

: Индекс : аккумуляторов

Число аккумуляторов и групп

Тип

Число

Тип

Число

6

1

ВСП 60/6А

2

_

__

8,6

12

1

2

I

ВСП 60/6А

3

17

20

2 з

29+3=32 шт., 1 группа }

ВСП 60/20

2

26

3

)

1

КУ 60/40

1

34

4

ВСП 60/20

3

40

5

}

52

5

1

63

6

ВСП 60/60

2

60

Я4

8

Я

29 + 2+2 = 33 шт., 1 груп- 1

ку 60/Ю0

1

100

10

па У

ВСП 60/60

3

аварийный режим I — при пропадании напряжения в сети переменного тока аккумуляторные батареи разряжаются, обеспечивая питание аппаратуры связи и необходимых аварийных нагрузок,

аварийный режим II — автоматически запускается и вступает в действие резервная электростанция Рабочие и резервные выпрямительные устройства включаются и работают в режиме стабилизации тока для питания аппаратуры связи и подзаряда батарей По достижении заранее обусловленной величины конечного зарядного напряжения (но не более 2,3-2,35 В на один аккумулятор) рабочие выпрямительные устройства переключаются в нормальный режим буферной работы со стабилизацией напряжения, а резервные выпрямительные устройства отключаются,

послеаварийный режим. При восстановлении напряжения в сети переменного тока внешнего электроснабжения резервная электростанция отключается и останавливается Рабочие и резервные выпрямительные устройства включаются и работают аналогично работе этих устройств в аварийном режиме II Происходит дозаряд батарей, после окончания которого восстанавливается нормальный режим работы электроустановки

ЭПУ с номинальным напряжением 24 В. ЭПУ-24 В состоит из выпрямителей ВУК на номинальное напряжение 24 В, устройств автоматической коммутации аккумуляторных батарей АКАБ-24 и секционированной аккумуляторной батареи из двух групп Каждая группа состоит из 11 основных и 2 дополнительных аккумуляторов Состав оборудования ЭПУ-24 В в зависимости от тока нагрузки приведен в табл II8 Емкость аккумуляторной батареи (двух групп) рассчитана для питания нагрузки в аварийном режиме в течение 2 ч при темпе ратуре воздуха в аккумуляторном помещении не ниже +15 °С Функциональная схема ЭПУ-24 В с коммутирующими устройствами типа АКАБ 24 приведена на рис II 1 Коммутация в ЭПУ 24 В с применением АКАБ-24 зависит от режимов работы

Буферный режим Питание нагрузки осуществляется от буферных выпрямителей БВ, работающих параллельно с 11 аккумуляторами батареи в ре-

Таблица 118

Состав оборудования автоматизированного ЭПУ-24 В

А

Индекс аккумуля торов

Выпрямители

Коммутирующие устройства

Тип

Число

Тип

Число

42

60

2

3

} вук-36/60

2

63

3

84

4

ВУК 36/130

2

АКАБ-24/200

2

105

5

или

126

6

ВУК-36/60

3

130

8

168

8

200

Ю

ВУК-36/260

2

і

210

10

1 ИЛИ

АКАБ 24/500

2

252

12

ВУК 36/130

3

I

260

14

294

14

ч

336

16

ВУК-36/260

3

]

378

18

> или

1 АКАБ 24/500

2

420

20

ВУК-36/130

4

500

24

)

)

Примечание. Аккумуляторная батарея состоит из двух групп по 11+2 = 13 ак-кумуляторов типа СК-

жиме постоянного подзаряда через силовые контакты контакторов К1 и К2. БВ работают в режиме стабилизации напряжения 24,2 В±2%. На каждом аккумуляторе поддерживается напряжение 2,2 В±2%. Подзаряд двух дополнительных аккумуляторов осуществляется от выпрямителя содержания ВС, входящего в состав АКАВ. Резервно-зарядный выпрямитель РЗВ по постоянному току подключен параллельно буферным выпрямителям через контакт контактора К2 и при выходе из строя одного из БВ автоматически его заменяет. Реле 1ДТ и 2ДТ находятся под током, размыкающие контакты контакторов К1 и К2 замкнуты. Реле, контакторы и цепи управления в схеме АКАБ-24 не показаны.

Аварийный режим. При отключении сети переменного тока питание нагрузки в первый момент производится от 11 аккумуляторов батареи через размыкающие контакты К1 и К2. Отпускают реле ІДТ и 2ДТ. Срабатывает контактор К1 и через свой замыкающий контакт подключает к нагрузке все 13 аккумуляторов батареи. В момент переключения контактов К1 ток разряда от И аккумуляторов протекает через вентиль Д1.

Послеаварийный режим. При восстановлении напряжения питающей сети БВ включаются в режиме стабилизации тока. Срабатывают реле 1ДТ и 2ДТ.

Последнее своим контактом переключает БВ из режима стабилизации тока в режим стабилизации напряжения. Включается контактор К2, который разрывает свой силовой контакт, отключая от нагрузки РЗВ, дает команду на включение РЗВ на заряд и команду на включение вентиляции аккумуляторной, подает дистанционный сигнал «Заряд». РЗВ включается в режиме стабилизации тока, и начинается заряд батареи. Питание нагрузки осуществляется от БВ, подключенных к батарее через вентили Д2 и ДЗ. При достижений на 11 основных аккумуляторах напряжения 2,3 В на аккумулятор, т. е. 25,3 В, сработает вольт-метровое реле РВ и выключит РЗВ. Контакторы К1 и К2 также выключаются. Схема приходит в исходное положение. Дальнейший дозаряд 11 элементов производится от БВ, а, дополнительных элементов — от ВС.

ЭПУ с номинальным напряжением 60 В для АТС, УАК ДАТС и телеграфных станций. Состав оборудования ЭПУ для АТС и УАК ДАТС в зависимости от тока в час наибольшей нагрузки (/чан) приведен в табл. 11.9.

Функциональная схема ЭПУ для максимального тока нагрузки до 25 А с применением блоков ВБ с БАЗ приведена иа рис П.2, а выпрямительной установки

Рис. 11.1. Функциональная схема ЭПУ-24 В с коммутирующими устройствами АКАБ-24

Состав оборудования автоматизированного ЭПУ напряжением 60 В для АТС и УАК ДАТС (аккумуляторы типа СК)

Аккумуляторная батарея

Выпрямители

КоММУТИВУЮПІИЄ

К

устройства

р

А

«5?д

Число аккумуля-

Тип

Число

э&а

5 к о

АЯЬ

торов и групп

Тип

Число

5

1 1

31 шт, 1 группа

ВБ-60/5

2

БАЗ

1

8,6

)

17

2

32 шт., 1 группа

ЭВУ-60/25

1

25

31

1 3

1

42

4

52

63

70

5

6

¦ ВУК-67/70

2

1 8

28+3+2 =

. ШК-60/150,

I

= 33 шт.

84

)

10

1 группа

105

ВУК-67/140

2

126

12

ИЛИ

140

14

1

ВУК-67/70

3

158

8

ВУК-67/260

2

198

10

(28+3+2) X

ИЛИ

АКАБ-60/800

I

238

12

Х2 = 66 шт.

ВУК-67/140,

3

260

14

2 группы

ВУК-8/300

2

с ЭВУ-60/25 — на рис. ИЗ. В нормальном режиме работы этих ЭПУ аппаратура питается непосредственно от выпрямителей, а батарея отключена от нагрузки и содержится в режиме постоянного подзаряда. При перерывах в электроснабжении батарея подключается к нагрузке. После восстановления электроснабжения батарея автоматически заряжается.

ЭПУ для АТС с током нагрузки до 5 А состоит из двух выпрямителей ВБ-60/5 и блока автоматики и заряда БАЗ (см. рис. II 2). В состав БАЗ входит выпрямитель подзаряда ПЗВ и вольтодобавочный выпрямитель ВДВ. При перерывах в электроснабжении батарея подключается к нагрузке с перерывом в питании до 0,5 с.

ЭПУ для АТС с током нагрузки до 25 А состоит из комплектного оборудования типа ЭВУ-60/25 (см. рис. П.З). В состав ЭПУ-60/25 входят рабочий ВБ-60/25, резервный РВБ-60/25, подзарядиый ПЗВ-75/1,6 и вольтодобавочиый ВДВ-24/25 выпрямители. В отличие от ЭПУ с применением ВБ-60/5 и БАЗ ЭПУ с ЭВУ-60/25 обеспечивает практически безобрывное подключение аккумуляторной батареи к нагрузке благодаря применению тиристора Д8.

ЭПУ для АТС с /чнн от 25 до 140 А выполнена по буферной системе с секционированной одногрупповой аккумуляторной батареей (28+3+2) (рис. ІІ.4). В состав ЭПУ входят выпрямительные устройства ВУК на номинальное напряжение 67 В и шкаф автоматической коммутации и заряда дополнительных элементов ПІК-60/150.

В ЭПУ-60 В с применением ШК-60/150 возможна коммутация в зависимости от режимов работы.

Буферный режим. Питание нагрузки осуществляется от рабочего ВУК БВ, который одновременно содержит основную аккумуляторную батарею (03-28 элементов) при иапряжеиии 2,2+2% иа элемент. Дополнительные элементы (7 гр. ДЭ — 3 элемента, 2 гр. ДЭ — 2 элемента) подключены к выпрямителям содержания 1ВС и 2ВС.

Рис. 11.2. Функциональная схема ЭПУ-60В с применением блоков ВБ и БАЗ

Рис. II.3. Функциональная схема ЭПУ-60В с выпрямительной установкой ЭВУ-60/25

Аварийный режим. При пропадании напряжения сети батарея ОЭ разряжается на нагрузку через замкнутые контакты контакторов Р10 и Р14. Вольтметровые реле РВ1 и РВ2 следят за напряжением на нагрузке При снижении напряжения на нагрузке до 59 В реле РВ1 отключает контактор Р10 и включает контактор Р11 (контакторы, реле и цепи управления в схеме ШК-60/150 не показаны). При этом последовательно с ОЭ включается 1 гр. ДЭ. Напряжение на нагрузке возрастает на 6 В. Батарея ОЭ и 1 гр. ДЭ разряжаются на нагрузку. При снижении напряжения на нагрузке до 59 В реле РВ1 отключает контактор Р14, включает контактор Р15, при этом подключается 2 гр. ДЭ последовательно с ОЭ и 1 гр. ДЭ.

Послеаварийный режим. При появлении напряжения сети оба ВУК включаются параллельно в режиме стабилизации тока для заряда всей батареи и питания нагрузки. При увеличении напряжения на нагрузке до 66 В реле РВ2 отключает контактор Р15, включает контактор Р14. 2 гр ДЭ при этом отключается от нагрузки и подключается к зарядному блоку 23Б. При вторичном повышении напряжения реле РВ2 отключает контактор Р11 и включает контактор Р10, при этом 1 гр. ДЭ отключается от нагрузки и подключается к зарядному блоку 13Б. Напряжение на нагрузке становится равным 60,5 В. Когда напряжение на ОЭ и соответственно на нагрузке повысится до 64,5 В, реле переключения режимов Рр (« + » реле Рр всех выпрямителей присоединяется к зажиму К1/1 шкафа) сработает и переведет ВУК в режим стабилизации напряжения. 1 гр. ДЭ и 2 гр. ДЭ дозаряжаются от 13Б и 23Б до заранее установленной величины напряжения (от 2,3 до 2,7 В на элемент), а затем подключаются к выпрямителям содержания 1ВС и 2ВС. При снижении тока нагрузки на выпрямителях реле автоматики ВУК отключает резервный выпрямитель РЗВ. Зарядные блоки и выпрямители содержания входят в состав шкафа.

ЭПУ для АТС с/чнн от 140 до 800 А выполнена по буферной системе с секционированной двухгрупповой аккумуляторной батареей (28+3+2) (рис. II.5). В состав ЭПУ, кроме выпрямительных устройств ВУК на номинальное напряжение 67 В, входит устройство автоматической коммутации аккумуляторных батарей АКАБ-60/800. Оио предназначено для работы с выпрямителями БУК (см. табл. 11.9) двумя зарядными выпрямителями ЗВ (ВУК-8/300) и двумя выпрямителями содержания ВС-6/8. Выпрямители ВС-6/8 входят в комплект АКАБ-60/800. Выпрямительное устройство ВУК-8/300 выпускается промышленностью как отдельное изделие, предназначенное для заряда двух или трех элементов аккумуляторной батареи или для работы в качестве вольгодобавочного выпрямителя в ЭПУ.

В ЭПУ с применением АКАБ-60/800 возможна коммутация в зависимости от режимов работы.

Буферный режим. Питание нагрузки производится от буферных выпрямителей БВ, работающих параллельно с 28 аккумуляторами батареи в режиме постоянного подзаряда через замкнутый рубильник В2 и силовые контакты контакторов РЗ и Р4. На каждом элементе поддерживается напряжение 2,2 В+ ±2%. Дополнительные элементы ДЭ подзаряжаются от выпрямителей содержания ВС. Резервно-зарядный выпрямитель РЗВ по постоянному току подключен параллельно БВ через замкнутый рубильник В1 и при выходе из строя одного из БВ автоматически его заменяет.

Рис. П.5. Функциональная схема ЭПУ-60 В с коммутирующим устройством АКАБ-60/800

Рис. ІІ.6. Функциональная схема ЭПУ-60В с ПНВ

Аварийный режим При отключении напряжения сети питание нагрузки в первый момент осуществляется от 28 основных элементов ОЭ батареи через нормально замкнутые контакты контакторов РЗ и Р4. При снижении напряжения на нагрузке до 59 В отпускает реле РВ1, которое включает контактор РЗ. Последний контактами 7-9 последовательно с ОЭ подключает к нагрузке первые группы дополнительных элементов 1 гр. ДЭ. В случае отказа реле РВ1 при понижении напряжения на ОЭ до 58 В отпускает реле РВЗ, что также обеспечивает подключение к нагрузке 1 гр. ДЭ. Реле, контакторы и цепи управления в схеме АКАБ-60/800 не показаны. Если после подключения 1 гр. ДЭ в процессе разряда батареи напряжение на выходе устройства понизится до 59 В, к нагрузке последовательно с ОЭ и 1 гр. ДЭ через контакты 7-9 контактора Р4 подключается 2 гр. ДЭ. В момент переключения контактов контакторов РЗ и Р4 батарея разряжается на нагрузку соответственно через вентили Д8 и Д9.

Послеаварийный режим. При появлении напряжения сети БВ и РЗВ включаются в режиме стабилизации тока для заряда всей батареи и питания нагрузки. Когда напряжение на нагрузке увеличится до 66 В, срабатывает реле РВ2, выключает контактор Р4 и 2 гр ДЭ отключается от нагрузки Выпрямитель 23В включается и начинает заряжать 2 гр. ДЭ в режиме стабилизации тока через замкнутый рубильник В8. В момент отключения контактора Р4 зарядный ток протекает через вентиль Д10; ОЭ и 1 гр. ДЭ продолжает заряжаться от БВ и РЗВ. При напряжении 59,5 В на ОЭ срабатывает реле РВЗ, отключает контактор РЗ к 1 гр. ДЭ отключается от нагрузки. Включается 13В для заряда и 1 гр. ДЭ через замкнутый рубильник В7. Одновременно с включением ЗВ включается вентиляция аккумуляторной В момент отключения контактора РЗ зарядный ток протекает через вентиль Д7 БВ и РЗВ продолжают заряжать ОЭ до напряжения 2,3 В на элемент, после чего сработает реле переключения режимов Рр ведущего ВУК и передает БВ в режим стабилизации напряжения, а РЗВ выключается. ЗВ дополнительных элементов заряжают их в режиме стабилизации тока до напряжения 2,35 В на элемент, после чего ДЭ отключаются от ЗВ и подключаются к ВС.

В состав ЭПУ при /чнн более 800 А (рис. Н.6), кроме соответствующих по току и напряжению буферных выпрямительных устройств ВУК, должны входить две коммутирующие панели типа ПНВ 9721-50 ДО, два зарядных вольтодобавочных выпрямительных устройства ЗВ типа ВУК-8/300, два выпрямителя ВС типа ВБ-24/6 для содержания двух дополнительных групп аккумуляторной батареи Аккумуляторная батарея должна состоять из двух групп Каждая группа состоит из 28 основных и двух секций дополнительных аккумуляторов (3+2).

В ЭПУ-60 В с применением ПНВ возможна коммутация в зависимости от режимов работы

Буферный режим Питание нагрузки производится от буферных выпрямителей БВ, работающих параллельно с 28 элементами аккумуляторной батареи (через контакт 101) в режиме постоянного подзаряда при напряжении 2,2 В±2% на элемент Зарядный выпрямитель ЗВ при буферной работе отключен, так как контакты контактора 1В2 разомкнуты (контакторы, реле и цепи управления в схеме ПНВ не показаны) Выпрямитель содержания ВС не коммутируется и постоянно содержит дополнительные элементы в режиме непрерывного подзаряда при напряжении 2,2 В на элемент

Аварийный режим При отключении сети переменного тока питание нагрузки в первый момент осуществляется от 28 аккумуляторов батареи через контакт 101 Через токовую катушку реле ДТ протекает разрядный ток, реле срабатывает Отключается контактор 101 и своим контактом включает контактор 102 через контакт ДТ Таким образом создается разрядная цепь батареи из 31 аккумулятора На время перелета контактов контакторов ток разряда от 27 аккумуляторов протекает через диод 1ВГ2

При снижении напряжения на 31-м (28 + 3) аккумуляторе до 59-60 В отпускает реле 1ВР, которое отключает контактор 1В1 и включает контактор 1В2, вследствие чего в работу вступает вся батарея состоящая из 33 аккумуляторов Во время перелета контактов нагрузка получает питание через диод 2ВГ2 от 31-го аккумулятора

Послеаварийный режим При восстановлении напряжения питающей сети БВ включаются постепенно один за другим в режиме стабилизации тока По мере увеличения тока от БВ ток разряда батареи уменьшается до предела, прч котором отпускает реле ДТ, после чего отключается контактор 102, включается ЗВ в режиме стабилизации тока, а все выпрямители БВ переводятся в режим стабилизации напряжения Заряд батареи начинается с того количества аккумуляторов, которое было включено в момент, предшествующий началу заряда (31 или 33) При достижении на второй группе дополнительных аккумуляторов 4,6 В (2,3 В X 2 = 4,6 В) срабатывает реле 2ВР, отключает контактор 1В2 и включает контактор 1В1 Далее заряд продолжается до достижения на батарее из 31 аккумулятора напряжения 71 В (2,3 ВХ31=71‘В), после чего сработает репе ЗВР и приведет схему в исходное состояние

Состав оборудования ЭПУ для телеграфных станций в зависимости от тока нагрузки приведен в табл II 10 Емкость аккумуляторной батареи рассчитана для питания нагрузки в аварийном режиме в течение 2 ч при температуре воздуха в аккумуляторном помещении не ниже +15° С По составу оборудования ЭПУ для телеграфных станций не отличается от ЭПУ для АТС Для источника с заземленным минусовым полюсом при токе нагрузки от 140 до 800 А применяется устройство АКАБ-60/800 2 ЭПУ для телеграфных станций проектируются с одной аккумуляторной батареей (1 группа)

Безбатарейная двухлучевая электропитающая установка. На крупных узлах связи, где устанавливается оборудование автоматической и полуавтоматической коммутации и подключается большое количество каналов, резко увеличивается потребление электроэнергии аппаратурой связи — достигает сотен киловатт При таком энергопотреблении и значительной рассредоточенности аппаратуры связи по зданию целесообразно распределение электроэнергии на переменном токе Поэтому на таких узлах наряду с буферной аккумуляторной системой электропитания может применяться при надежном внешнем электроснабжении система безаккумуляторного питания, получившая название двухлучевой системы электропитания Почти во всех областных, а также крупных промышленных городах можно получить электроснабжение от двух независимых источников Наилучшим вариантом является использование в качестве одного из источников шин генераторного напряжения одной из электростанций города Вторым источником мо-

Состав оборудования автоматизированного ЭПУ напряжением 60 В для телеграфных станций

н. А

Индекс аккумуля торов*

31

3

42

4

52

5

63

6

70

8

84

8 1

105

10

126

12

140

14

147

14

169

16

189

18

210

20

252

24

260

28

Выпрямители

Коммутирующие устройства

Тип

Число

Тип

Число

ВУК-67/70

2

ШК-60/150

1

ВУК-67/140 или

2

ВУК-67/70

3

ВУК-67/260 или

2

АКАБ-60/800 или

1

ВУК-67/140

3

АКАБ-60/800-2**

1

ВУК-8/300

2

* Аккумуляторная батарея состоит из одной группы 28+3+2 аккумуляторов типа СК. ** Для источника с заземленным минусовым полюсом батареи.

жет служить распределительный пункт городских потребителей, подключенный к энергосистеме через районные понизительные подстанции.

На рис. 11.7 приведена структурная схема электроустановки для безаккумуля-торного питания. В нормальном режиме высокое напряжение от одного из источников внешнего электроснабжения подается на понижающий трансформатор Тр1, и далее через устройства автоматического включения резерва АВР1, АВРЗ, щит переменного тока ЩПТ1, автоматический блок переключения БП1 низкое напряжение поступает на сборные шины 1, с которых распределяется по всем выпрямительным устройствам ВУЛ1. Аналогичным путем осуществляется электропитание всех ВУЛ2 по линии (лучу) 2. Выпрямительные устройства ВУЛ1 и ВУЛ2 в совокупности составляют одну станцию ВУЛС. Выпрямительные устройства на стороне постоянного тока попарно включены параллельно, и нагрузка распределяется между ними примерно поровну. Допускается параллельное включение и большего числа ВУЛ. Таким образом, отдельные группы аппаратуры связи получают питание от двух параллельно работающих ВУЛ или от групп ВУЛ, и в случае пропадания напряжения в одном (любом) из лучей обеспечивается бесперебойность электропитания аппаратуры связи за счет второго луча.

Аппаратура связи, получающая питание от сети переменного тока, подключается к лучу 2 через электромагнитный стабилизатор напряжения СН2 и блок переключения БПЗ, а в случае повреждения луча 2 автоматически переключается на луч 1 и стабилизатор СН1.

При нарушении электроснабжения по одной из линий автоматически запускается собственная электростанция ДГА с помощью устройств АВР. В случае повреждения оборудования на участке АВР1 — ЩПТ1 или АВР2 — ЩПТ2 происходит автоматическое переключение питания потребителей с помощью блоков переключения БП1 и БП2 на исправный ЩПТ. Блоки переключения должны выполняться с бесконтактной коммутацией и обеспечивать переключение в течение примерно 20 мс.

Рекомендуется размещать ЭПУ двухлучевой системы непосредственно в аппаратных залах телефонной или телеграфной станции. В этом случае магистральные сети постоянного тока заменяются магистральной сетью переменного трехфазного тока, а внутри зала прокладывают распределительные сети постоянного тока.

Электропитание аппаратуры связи, расположенной в рядах, подключается через быстродействующие автоматические однополюсные выключатели типа А-63М, которые собираются на щитках ЩРЗ. Для селективности в работе защиты рекомендуется плавкие вставки входных предохранителей, имеющихся на стативах и стойках, закоротить и пользоваться ими только как аппаратами коммутации.

Электропитающие установки в Типовых домах связи. Современная аппаратура связи требует, как правило, для ее электропитания электропитающих установок с номинальным напряжением 24 и 60 В. Для получения повышенного напряжения для дистанционного питания аппаратуры необслуживаемых усилительных пунктов применяются входящие в состав устройств дистанционного питания преобразователи постоянного тока. Они преобразуют напряжение 24 В постоянного тока в напряжение до 475 В. Электропитание сигнально-вызывных цепей линейно-аппаратных залов выполняется от устройств АВУ-60 или сигнальных машин АТС.

В каждом узле связи в производственных помещениях, а также в коридорах и на лестничных клетках устраивается аварийное освещение, которое при аварии сети переменного тока должно автоматически переключаться на питание от аккумуляторной батареи. Для аварийного освещения в домах связи, как правило, используется аккумуляторная батарея — 24 В.

Для размещения устройств связи на железнодорожном транспорте широкое применение получили дома связи II, III и IV типов со стенами из кирпича или в каркасно-панельном исполнении. Типы домов отличаются друг от друга составом и количеством аппаратуры связи, которую возможно разместить в технологических помещениях. Дом связи II типа применяют для размещения оборудования обслуживаемого усилительного пункта на небольших станциях. Дома связи III и IV типов предназначены для узлов связи на крупных й отделенческих станциях.

Токовые нагрузки по видам связи на источники постоянного тока напряжением- 24 и ±60 В для трех типов домов связи на двухкабельной магис.рали с применением систем передачи К-60п приведены соответственно в табл. 11.11 и 11.12. Структурные схемы автоматизированных электропитающих установок применительно к домам связи II, III и IV типов приведены соответственно на рис. 11.8, II.9, НЛО.

Для коммутации и распределения напряжения переменного тока, поступающего от сети внешнего электроснабжения и резервной электростанции, применяют щиты н панели переменного тока типов ЩПТА, ПВ-60 и ПРПТ-65. ЩПТА

Рис. II.7. Структурная схема двухлучевой электропитающей установки

Токовые нагрузки на источник 24 В для домов связи

ЛАЗ

МТС

УАК ДАТС

Тип дома связи

Число каналов

А

И А

4) О 2 33

теле фонных

телег раф ных1

<

•«С

Число канало

<

-«и

Число канале

<

•«С

а* я &

А Я < 8<

II

(501-42/70)

70

2

180

6

2

5

1,4

7

III

(501-295)

300

СО

300

18

6

50

10

11,5

IV

(501-296)

350

300

420

30

12

100

20

14,6

1 Телеграфной каналообразующей аппаратуры.

2 Комплекты ДАТС.

конструктивно выполнен аналогично выпрямительным устройствам ВУ и ВУК. Поэтому специальных коммутационных аппаратов для подключения к его шинам этих выпрямительных устройств не предусматривают, а общестаиционные шииы переменного тока прокладывают вдоль всего ряда оборудования. Это позволяет значительно упростить схему щитов, а также сделать ее универсальной, т. е. пригодной для включения любого количества выпрямителей в пределах мощности, пропускаемой аппаратурой ЩПТА. К тем же общестанционным шинам переменного тока могут подключаться выпрямители другой конструкции. Шины применяют алюминиевые сечением 4-30. Подключение нагрузки к панелям ПВ-60 и ПРПТ-65 выполняют кабелем через предохранители, установленные на панелях.

Выбор типа вводных панелей переменного тока предусматривается по суммарной мощности, потребляемой электропитающими установками узла связи и другими потребителями от сети переменного тока. В табл. 11.13 приведены мощности, потребляемые ЭПУ устройств связи и другими потребителями примени-

Таблица 11.12

Токовые нагрузки источников ±60 В для домов связи

телыю к указанным выше типовым домам связи В настоящее время в домах связи в зависимости от поставляемого оборудования проектируют автоматизированные и неавтоматизированные выпрямительно-аккумуляторные установки. Автоматизированные ЭПУ буферной системы с секционированными аккумуляторными батареями с автокоммутацией групп дополнительных элементов дают возможность автоматизации процесса послеаварийного заряда без отключения батарей от шин потребителей и без применения САРН. Электропитающие установки буферной системы без полной автоматизации обеспечивают эксплуатацию без постоянного обслуживания во всех режимах, за исключением режима заряда аккумуляторных батарей

Состав выпрямительных и коммутирующих устройств для автоматизированных и неавтоматизированных ЭПУ с номинальным напряжением 24 и 60 В в зависимости от тока нагрузки приведен в табл. II.5, II.6, П.7, ИД II.9, 11.10. Как видно из таблиц, комплекты выпрямителей для одной и той же величины тока нагрузки могут быть выполнены в двух вариантах, состоящих, например, из двух выпрямителей мощностью 4,68 кВт или трех выпрямителей мощностью 2,16 кВт. Выбор варианта определяется исходя из дальнейшего развития ЭПУ, размеров выпрямительной, однако с точки зрения эксплуатации удобно располагать необходимой мощностью при меньшем количестве оборудования.

Для настройки автоматики выпрямительных устройств и контрольных разрядов аккумуляторных батарей необходимо предусматривать нагрузочные устройства типа НС (см. п. IV.4). В электропитающих установках, коммутирующие установки которых не имеют защиты в разрядных цепях, нагрузочные устройства подключаются через ящик ЯВЗ. В домах связи предусмотрена система аварийной и предупредительной сигнализации ЭПУ и режимов их работы, для чего используются табло ТОС-3, устанавливаемые в выпрямительной. Предусматривается также возможность передачи как сигнала аварии (срочного), так и сигналов состояния схемы (несрочного) в ЛАЗ.

Рис. 11.8. Структурная схема ЭПУ дома связи типа II (типовой проект 501-42/70):

Мощности, потребляемые ЭПУ домов связи от сети переменного тока

Мощность

Наименование нагрузки

Коэффициент одновременности

установ ленная,

с учетом коэффициента одновременности

кВт

Р, кВт | ?}, квар | 5, кВ-А

Тип II (501-42170)

Устройства связи Освещение

Силовое электрооборудование

1

0,78

0,78

9,8

7.3

4.3

9,8

5,7

3,3

9,6

1,9

2,5

13,7

6,0

4,1

Итого от ДГА или от внешних вводов

Тип III (?

21,4

01-295)

18,8

14,0

23,9

Устройства связи

1

22,1

22,1

22,3

31,4

Гарантированное освещение

0,7

8,3

5,8

2,5

6,3

Вентиляция аккумуляторной и помещения ДГА, насосы для подкачки топлива

0,6

10,4

6,2

4,6

7,7

Итого от ДГА

40,8

34,1

29,4

45,4

Негарантированное освещение

0,7

21,8

15,3

6,5

16,6

Негарантированное силовое электрооборудование

0,66

47,6

31,5

23,6

39,4

Итого от внешних вводов

110,2

80,9

59,5

101,4

Тип IV (501-296)

Устройства связи Гарантированное освещение Вентиляция аккумуляторной и помещения ДГА, насосы для подкачки топлива

1

0,7

0,55

44,7

12,3

17,1

44,7

8,6

9,4

41,1

3,7

7,0

60.7 9,4

11.7

Итого от ДГА

64,1

62,7

51,8

81,8

Негарантированное освещение

0,7

44,2

30,9

13,1

33,6

Негарантированное силовое электрооборудование

0,62

99,0

61,4

46,0

76,7

Итого от внешних вводов

217,3

155,0

110,9

192,1

Примечание. В доме связи типа II устанавливается ДГА мощностью 24 кВт; в домах связи типов III н IV — мощностью 43 кВт; в доме связи типа III — один агрегат, в доме связи типа IV — два.

Состав оборудования ЭГ1У для питания оперативно-технологической связи постов ЭЦ

Расход тока,

Состав ЭПУ при режимах разряда, ч

А.

на

18

12

6

4

2

Тип поста ЭЦ

1 устройства связи

|

аварийное освещение

Индекс аккумулятора

Тип выпрямителя

Индекс аккумулятора

1

Тип выпрямителя

Индекс аккумулятора

Тип выпрямителя

Индекс аккумулятора

Тип выпрямителя

Индекс аккумуля-і тора

Тип выпрямителя

СЗ-13, 1 С3-13к,

1,5

2,5

(4.4)

4,0

(5.5)

4

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

С3-26(1п) ) С3-14(1к), С3-32(1) /

1,5

5

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

СЗ-Ц-Іп-к-79

1,5

3,1

4

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

СЗ-20, С3-20к 1 СЗ-15(Пк), СЗ-27 (Нп) /

2,2

(4,2)

2,5

(4,4)

5

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

3,0

5,0

2

СВСП 24/10

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

СЗ-ЗЗ(Н)

4,5

5,0

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

і

СВСП 24/10

СЗ-Іб(ІІІк) СЗ-28(Шп) /

8,9

5,0

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

2

СВСП 24/10

СЗ-34ЦП), СЗ-29(1Уп) /

9,5

7,5

4

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

СЗ-17(1Ук)

9,5

5,0

4

СВСП 24/20

4

СВСП 24/20

2

СВСП 24/10

Примечание. Время разряда батарей 18 и 12 ч принято при безбатарейной системе питания, а аварийное освещение — цифры в скобках.

В линейно-аппаратных залах устанавливаются стойки автоматического регулирования напряжения САРН (с угольными или полупроводниковыми стабилизаторами), поддерживающие на аппаратуре стабильное напряжение в пределах 20,6-21,8 В для питания транзисторной аппаратуры связи. Для регулирования напряжения 21,6-26,4 в схеме с несекционированной батареей применяются также стойки САРН. В схеме с секционированной батареей САРН используются только для получения напряжения 20,6-21,8 В.

Электропитающие установки оперативно-технологической связи постов ЭЦ. Для электропитания аппаратуры оперативно-технологической связи на постах ЭЦ предусматривают ЭПУ-24 В. От источника постоянного тока питаются комплекты аппаратуры станционной связи типов КАСС и КСС, громкоговорящие установки промпунктов отделенческой оперативно-технологической связи, усилители диспетчерской связи и др. Кроме того, источник постоянного тока напряжением 24 В является резервом для электропитания радиостанций поездной диспетчерской и станционной радиосвязи. От батареи ЭПУ-24 В предусматривается также электропитание группы ламп аварийного освещения поста ЭЦ. Устройства двусторонней парковой связи питаются только от сети переменного тока.

Для распределения напряжения переменного тока к выпрямительным устройствам ЭПУ-24 В и другим устройствам связи устанавливают в помещении связе-вой осветительный щиток. Переменный ток от сети внешнего электроснабжения подается на щиток от шин гарантированного питания панелей ввода поста ЭЦ. Для ЭПУ-24 В используются стойки типа СВСП 24/10 или СВСП 24/20. Стойки комплектуются выпрямителями ВСП 24/10 и панелью коммутирующего устройства КУ 24/40. В состав ЭПУ-24 В входит аккумуляторная секционированная батарея из одной группы (12+1). Вместо второй группы аккумуляторов для обеспечения норм пульсации напряжения при отключении аккумуляторной батареи от нагрузки (например, на заряд, ремонт и т. д.) устанавливается панель конденсаторов. Панель с конденсаторами изготавливается на месте по чертежам Гипротранссигналсвязи.

Состав оборудования ЭПУ-24 В для питания устройств связи на постах ЭЦ в зависимости от тока нагрузки и принятой системы питания устройств СЦБ (безбатарейная или батарейная) приведен в табл. 11.14. Для сокращения номенклатуры на постах ЭЦ аккумуляторы типа СК-3 не применяют. Запас емкости аккумуляторных батарей устанавливают при проектировании для каждого поста ЭЦ в зависимости от внешнего электроснабжения (см. п. 1.3). При ЭПУ с секционированной аккумуляторной батареей, работающей совместно с ВСП и КУ, для поддержания постоянства напряжения -24 В в пределах ±10% дополнительных устройств не требуется.

Основные положения по проектированию электропитания устройств связи | Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи | Токораспределительные сети (ТРС)

Добавить комментарий