Расчёт параметров и определение типа выпрямительных устройств

5. Расчёт параметров и определение типа выпрямительных устройств

В данной электроустановке используются выпрямители двух видов напряжений, применяемых для питания аппаратуры уплотнения и АТС.

Поскольку питание электроустановки дома связи осуществляется по одному фидеру от одного источника, то высока вероятность перерывов в питании и, следовательно, аккумуляторные батареи после их работы в режиме разряда необходимо возможно скорее зарядить до номинальной ёмкости. В таких случаях заряд производится до напряжения       2,7 В/ акк.  Суммарное напряжение батареи будет достаточно велико, поэтому целесообразна установка зарядно-буферных выпрямителей.

            Для того чтобы аккумуляторная батарея при работе в буферном режиме с выпрямителями находилась в заряженном состоянии и была готова принять на себя нагрузку при аварии в сети переменного тока, необходимо поддерживать на ее зажимах напряжение равное 2,2 В на аккумулятор.

     Существует два способа поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры в заданных пределах:

1)  гасящих элементов;

2)  секционирования батарей;

     При способе секционирования батарея делится на основную ОБ и добавочную ДБ секции. На буферную работу включается только ОБ.

     Аппаратура, требующая стабилизированного напряжения 21,2 ± 3% В, включается через стойки автоматизированного регулирования напряжения (САРН). САРНы  комплектуются полупроводниковыми стабилизаторами или угольными регуляторами напряжения и являются по своей сущности гасящими элементами. Во всех современных автоматизированных ЭПУ для регулирования напряжения на аппаратуре связи используется способ секционирования батарей с включением нагрузок по цепи 21.2 В через САРН.

Основными электрическими параметрами, по которым производится выбор выпрямительных агрегатов, являются максимальное выпрямленное напряжение (в конце заряда батарей), максимальный выпрямленный ток (в режиме заряда батарей), а так же мощность выпрямителя в зарядном и буферном режимах работы. Необходимо так же учитывать КПД и коэффициент мощности выпрямителя, поскольку эти параметры определяют суммарный ток электроустановки.

Максимальное напряжение к концу заряда аккумуляторной батареи определяется по формуле[3, стр 15 формула 17]:

U_З = n_АКК×U_КЗАР ;            (5.1)

где n_АКК24¾ число аккумуляторов в батарее;

U_КЗАР¾ конечное зарядное напряжение, В, для ускоренного режима заряда принимается равным 2,7 B / акк.

Для батареи 24 В:

U_З24 = n_АКК24×2,7 = 13×2,7 = 35,1 B.

Для батареи 60 В (необходимо учесть, что производится заряд всей батареи, как основных элементов, так и дополнительных):

U_З60 = n_АКК60×2,7 = 33×2,7 = 89,1 B.

Ток режима заряда рассчитывается по формуле [3, стр 15 формула 19]:

I_З = 1,2×Q_НОМ / t_ЗАР;          (5.2)

где Q_НОМ¾ номинальная ёмкость аккумуляторной батареи, А×ч;

t_ЗАР¾ время заряда батареи, ч;

1,2×¾ коэффициент, учитывающий потери количества электричества при заряде (получен из коэффициента отдачи по ёмкости, [2, стр 22¾23] ).

При определении тока заряда необходимо учесть, что заряжаться одновременно заряжается только одна группа (из двух параллельно включенных).

Для батареи 24 В (время заряда принимается 8 ч):

I_З24 = 1,2×Q_НОМ24 / t_ЗАР = 54 А.

Для батареи 60 В (время заряда принимается 8 ч):

I_З60 = 1,2×Q_НОМ60 / t_ЗАР = 10,8 А.

Эти токи не превосходят максимально допустимых зарядных токов для данных индексов аккумуляторов [1, стр 242 таблица IV.26].

Номинальное напряжение выпрямителя при буферной работе рассчитывается исходя из количества аккумуляторов в батарее и рабочего буферного напряжения:

U_Б= n_АКК×U_БУФ ;             (5.3)

где n_АКК×¾ число аккумуляторов, включенных параллельно выпрямителю в буферном режиме;

U_БУФ¾ буферное напряжение, 2,2 В / акк.

Для батареи 24 В:

U_Б24 = n_АКК24×2,2 = 13×2,2 = 28,6 B.

Для батареи 60 В (необходимо учесть, что на буферную работу включена только основная группа):

U_Б60 = n_ОЭ×2,2 = 28×2,2 = 61,6 B.

Номинальный ток батареи определяется как суммарный ток, потребляемый аппаратурой уплотнения и АТС (без учёта тока аппаратуры вторичного уплотнения каналов ТТ-12, поскольку в нормальном режиме работы она питается от сети переменного тока):