Электропитание устройств связи

6). Определяем общую длину заземляющего устройства

Рассчитываем сопротивление горизонтальных электродов (соединительной полосы контура):

где длина полосы ; ширина полосы = 0,05 м;

глубина заложения полосы = 0,6 м.

По таблице 6 определяем коэффициент использования полосы ηГ и находим:

7). Определяем общее сопротивление ряда заземляющего устройства, состоящих из вертикальных электродов и соединительных полос по формуле:

Выбор автомата защиты.

В системах электропитания такие факторы, как молния, коммутационные помехи при коротких замыканиях, обрывах, резком изменении нагрузки, могут вызвать перенапряжения или появление сверхтоков. Для избежания опасности повреждения в ЭПУ используются автоматические устройства защиты.

Устройства защиты цепи переменного тока должны обеспечивать защиту цепей питания аппаратуры от всплесков напряжения и тока, возникающих в питающей сети.

Традиционно защита от перегрузок по току в аппаратуре решается путем включения механических и электронных реле в низкопотенциальные цепи.

Все защитные устройства делят на четыре класса  А, В, С и D. Разделение по классам приведены в таблице 8.

Таблица 8.

Защитные устройства класса D представляют собой автоматы защиты с двумя расцепителями – тепловым и электромагнитным. Некоторые модели автоматов имеют электронные расцепители (например DPX – 630 и DPX – 1600).

В настоящее время  широкое использование нашли автоматические выключатели серии DPX фирмы Legrand. Выключатели оснащаются магнитотермическими или (и) электронными расцепителями. Конструкция корпуса выполнена из изоляционного материала, способного выдержать предельные термические и механические напряжения. Все составляющие компоненты автоматических выключателей, находящиеся под напряжением полностью изолированы с тем, чтобы гарантировать максимальную безопасность для пользователей.

Управляющие устройства автоматических выключателей могут выполнять следующие функции:

              - дистанционное отключение и включение DPX;

              - взведение автоматического выключателя в случае его отключения;

              - электрическая блокировка между несколькими автоматическими выключателями:

              - автоматический ввод резерва, подключенный к щиту управления  и сигнализации.

Автоматические выключатели выбираем по номинальным значениям напряжения 220 В ; 50 Гц, линейного тока  сети IЛ   = 120,668 А   и    условиям    перегрузки 1,5 IЛ = 1,5·120,668 = 181,002 А по данным таблицы П4 – Характеристики автоматических выключателей, стр. 39 методического пособия.  Номинальный ток выключателя IНОМ.АВТ.  1,5IЛ = 181,002 А.

Таблица 9.

              - 3 -

              - 3 -

Структурная схема энергоснабжения предприятия связи.

Предприятия электросвязи относятся к потребителям первой категории и их энергоснабжение должно обеспечиваться от трех независимых источников. Два внешних ввода должны быть от отдельных электростанций, а третий – от собственной дизельной электростанции.

Система электроснабжения – это комплекс сооружений на территории предприятия связи и в производственных помещениях, обеспечивающий функционирование предприятия связи, как в нормальных, так и в аварийных режимах его работы. Структурная схема электроснабжения предприятия связи приведена на рисунке 1.             

Схема включает в себя такие устройства:

- трансформаторные подстанции (ТП1 и ТП2);

- автомат ввода резерва (АВР);

- дизель – генераторную установку (ДГУ);

- шкаф вводный  распределительный  переменного тока (ШВР);

- электропитающую установку (ЭПУ);

- систему вентиляции и кондиционирования (СВ и К);

- электросети освещения;

- систему мониторинга и управления (СМ и У).

Трансформаторная подстанция обеспечивает понижение напряжения от (6…10) кВ до 220/380 В трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Вторичные цепи трансформаторов подстанций должны быть включены по схеме звезда с нулевым проводом  и иметь систему заземления.

АВР - автомат ввода резерва, осуществляет переключение на резервный ввод 2 (фидер) в случае пропадания напряжения на основном вводе 1 (фидере). При пропадании напряжения на обоих фидерах осуществляется подключение дизель-  генераторной установки. Ее запуск выполняется автоматически сжатым воздухом или с помощью электрического стартера. Запуск дизеля должен произойти за (1…3) минуты. Разрешается запускать его с помощью стартера до 3-х раз (по 5…6 с). Это обусловлено возможностью выхода из строя стартерных аккумуляторов.              Мощность ДГУ лежит в пределах от 8кВт до 1500кВт. В системах электроснабжения чаще всего используется два ДГУ, один – основной, другой – резервный.

              ШВР – шкаф вводный распределительный обеспечивает ввод и распределение энергии по потребителям с помощью различных токоведущих шин, а также защиту потребителей от перегрузок по напряжению и токов короткого замыкания. На   передней   панели  ШВР расположены измерительные приборы для кон-

троля  коэффициента мощности (cosj) и полной потребляемой мощности (S), а также автоматы защиты.                                                     

Система вентиляции и кондиционирования воздуха (СВ и К) обеспечивает нормальное функционирование (что также повышает надежность системы) ЭПУ, 

ДГУ, аккумуляторных батарей. СВ и К регулирует температурный режим отдельных устройств. При зарядке аккумуляторной батареи происходит выделение газов в окружающую среду, поэтому необходимо производить очистку воздуха для обеспечения нормальной жизнедеятельности персонала. СВ и К обеспечивает циркуляцию воздуха и его очистку от вредных примесей.

- 7 -

              Система мониторинга и управления осуществляет контроль состояния всех основных узлов и передачу этой информации в сервисный центр. Для этого используется контроллер (устройство логического управления) и модем для передачи информации по телефонным каналам.

Электропитающая установка – это комплекс устройств, предназначенных для распределения электрической энергии, её регулирования, резервирования, стабилизации и контроля  качества питающих напряжений. Она включает в себя основное и резервное выпрямительные устройства (ВУ), инверторы (И) и конверторы (К) напряжения, аккумуляторную батарею (АБ),  токораспределительную сеть (ТРС) и систему заземления.

ВУ – выпрямительное устройство - преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и может состоять из нескольких параллельно включенных выпрямителей для увеличения тока нагрузки. ВУ могут работать в двух режимах: в режиме стабилизации напряжения для питания аппаратуры связи и подзарядки АБ (нормальный режим); в режиме стабилизации тока заряда АБ после их разряда на нагрузку в условиях отсутствия напряжения переменного тока  (аварийный режим).

И - инвертор напряжения - преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока заданной частоты прямоугольной или синусоидальной формы и обеспечивает его стабилизацию.

К - конвертор напряжения –  преобразует постоянное напряжение  одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. Конвертор напряжения включает в себя инвертор напряжения и выпрямитель. Промежуточным звеном является  высокочастотный трансформатор. Конвертор  напряжения может выполнять одну из двух функций в системе электропитания:

-            формировать дополнительные градации (уровни) напряжения;

-            обеспечивать вольтодобавку к аккумуляторной батарее при ее разряде в аварийном режиме работы.

АБ - аккумуляторная батарея – химический источник постоянного тока. Используется в качестве резервного источника энергии в аварийном режиме до момента запуска ДГУ. После аварии происходит восстановление элементов АБ в режиме стабилизации тока от одного из источников переменного тока.

Список используемой литературы:

1. А.М. Сажнев, Л.Г. Рогулина, Ю.В. Самуйлло “Электропитание устройств связи” задание и указания по выполнению контрольной работы, Новосибирск 2003г.ъ

2. Китаев В.Е. и др.. Расчет источников электропитания устройств связи: Учеб. Пособие для вузов/В.Е. Китаев, А.А. Бокуняев, М.Ф. Колканов; Под ред. А.А. Бокуняева. – М.: Радио и связь., 1993. – 232 с.: ил.

3. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 2000

4. Аккумуляторы стационарные свинцовые Тип OPzS, LTC–ZTC, HLT–HZT. Трубчатая панцирная технология. Техническое описание, инструкция по монтажу и эксплуатации. Фирма “ОЛЬДАМ ФРАНС”.

5. Cизых Г.Н. “Электропитание устройств связи”

учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1982г. 

              - 3 -