Эксплуатация электропитающих установок связи - Выпрямительные блоки для электропитания аппаратуры сельской связи

ЭЛЕКТРОПИТАЮЩАЯ ВЫПРЯМИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЭВУ-60/25-4

Электропитающая выпрямительная установка типа ЭВУ-60/25-4, резервируемая аккумуляторной батареей, предназначена для питания аппаратуры АТС емкостью 300—500 номеров декадно-шаговой или координатной систем в условиях недостаточно надежного электроснабжения предприятия связи. Структурная схема этой установки показана на рис. 1.34.
В состав электропитающей установки входят: рабочий выпрямитель ВБ-60/25, предназначенный для питания аппаратуры АТС; резервный выпрямитель РВБ-60/25, предназначенный для питания аппаратуры АТС при неисправном рабочем выпрямителе ВБ-60/25; вольтодобавочный выпрямитель ВДВ-24/25, предназначенный совместно с выпрямителем РВБ-60/25 для заряда резервной аккумуляторной батареи; подзарядный выпрямитель (выпрямитель содержания) ПЗВ-75/1,6, предназначенный для подзаряда аккумуляторной батареи; элементы автоматики, коммутации, защиты и сигнализации.

Рис. 1.34. Структурная схема электропитающей выпрямительной установки ЭВУ-60/25-4

При наличии напряжения в питающей сети рабочий выпрямитель ВБ-60/25 питает аппаратуру АТС. Резервная аккумуляторная батарея либо заряжается выпрямителями РВБ-60/25 и ВДВ-24/25, либо находится в режиме непрерывного подзаряда от выпрямителя ПЗВ-75/1,6.
При отсутствии напряжения в питающей сети все выпрямители установки выключаются. Аккумуляторная батарея через тиристор подключается к аппаратуре АТС и питает ее.
При появлении напряжения питающей сети аппаратура АТС подключается к рабочему выпрямителю, а аккумуляторная батарея отключается от аппаратуры АТС и переходит в режим заряда. При достижении в процессе заряда напряжения на аккумуляторной батарее до заранее выбранной величины происходит автоматический переход батареи в режим содержания.
При повреждении рабочего выпрямителя автоматически включается резервный выпрямитель. При работе резервного РВБ с аппаратурой АТС вольтодобавочный выпрямитель автоматически отключается, а аккумуляторная батарея переходит в режим содержания от выпрямителя ПЗВ-75/1,6.
Автоматический переход аппаратуры АТС на питание от аккумуляторной батареи при отсутствии напряжения в питающей сети, переход аппаратуры АТС на питание от резервного РВБ, а также переход с резервного РВБ на рабочий ВБ благодаря применению быстродействующего переключающего элемента (тиристора) происходит без перерыва в цепи питания аппаратуры АТС.
Основные электрические параметры выпрямителей ЭВУ: максимальный выпрямленный ток для выпрямителей ВБ-60/25, РВБ-60/25 и ВДВ-24/25 — 25 А, для выпрямителя ПЗВ-75/1,6 — 1,6 А. Номинальное выпрямленное напряжение для выпрямителей ВБ-60/25 и РВБ-60/25 —60 В, для ВДВ-24/25 — 24 В, для ПЗВ-75/1,6 — 75 В. Все выпрямители установки питаются от однофазной сети переменного тока номинального напряжения 220 В с допустимыми отклонениями напряжения от 231 до 187 В и частоты от 49,5 до 50,5 Гц.
Рабочий и резервный выпрямители обеспечивают стабилизацию выпрямленного напряжения в пределах 58—64 В при изменениях тока нагрузки от 100 до 5% максимального тока, напряжения и частоты питающей сети в указанных выше пределах.
Величина пульсации выпрямленного напряжения, измеренная на выходных клеммах установки во всех режимах-работы рабочего или резервного выпрямителя, не превышает 5 мВ псоф.
Последовательно включенные по постоянному току для заряда аккумуляторной батареи выпрямители РВБ-60/25 и ВДВ-24/25 обеспечивают при начальном напряжении заряда 64 В номинальный ток заряда 25 или 16 А, устанавливаемый с точностью ±5% при номинальном напряжении сети. В конце заряда при напряжении на батареи 84 В и напряжении питающей сети 85% номинального значения зарядный ток соответственно должен быть не менее 12,5 и 6,4 А.
Подзарядный выпрямитель обеспечивает стабилизацию напряжения подзаряда аккумуляторной батареи с точностью ±2% установленного значения 64—66 В для кислотных аккумуляторов или 75 В для щелочных аккумуляторов при токе содержания 1,6—0,6 А и указанных выше изменениях напряжения и частоты питающей сети.
Рабочий ВБ-60/25 и резервный РВБ-60/25 выпрямители по принципу действия полностью аналогичны и отличаются только схемой включения в установку ЭВУ. Каждый из этих выпрямителей состоит из однофазного феррорезонансного стабилизатора со сдвинутой фазой.
Для уменьшения величины пульсации в установке ЭВУ имеется двухзвенный Г-образный фильтр, который является общим для рабочего и резервного выпрямителей, если последний работает с аппаратурой АТС.
Вольтодобавочный выпрямитель ВДВ-24/25 состоит из понижающего трансформатора, дросселя с зазором, благодаря которому получается падающая характеристика зарядного тока, и однофазного выпрямительного моста. Установка начального тока заряда осуществляется путем изменения числа витков дросселя с ЗЗЗОрОМ.
Подразрядный выпрямитель ПЗВ-75/1,6 состоит из насыщенного трансформатора, ненасыщенного дросселя и однофазного выпрямительного моста. Выходное напряжение устанавливается путем изменения числа витков вторичной обмотки трансформатоpa, а ток подзаряда — изменением сопротивления резистора, включенного в выходную цепь выпрямителя.
Установка ЭВУ выполнена в виде шкафа прислонного типа высотой 2250, шириной 1000 и глубиной 500 мм.

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ ВБ-60/5-2, ВБ-60/10-2 И ВБ-60/15-2 И БЛОКИ ЗАРЯДА И АВТОМАТИКИ БАЗ И БАЗ-2

Выпрямительные блоки ВБ-60/5-2, ВБ-60/10-2 и ВБ-60/15-2 предназначены для непосредственного питания аппаратуры сельских АТС декадно-шаговой или координатной систем емкостью до 200 номеров.
Блоки ВБ-60-2 питаются от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В. Основные параметры блоков ВБ-60-2; номинальное выпрямленное напряжение 60 В; максимальный выпрямительный ток 5, 10 и 15 А и номинальная выходная мощность, 300, 600 и 900 Вт соответственно для блоков ВБ-60/5-2;. ВБ-60/10-2 и ВБ-60/15-2; псофометрическая величина пульсация не более 5 мВ псоф; КПД не менее 0,6 для ВБ-60/5-2 и не менее 0,65 для блоков ВБ-60/10-2 и ВБ-60/15-2.
При питании декадно-шаговых АТС блоки обеспечивают стабилизацию выпрямленного напряжения в пределах 58—64 В при изменениях тока нагрузки от 100 до 5%, напряжения питающей сети от 242 до 176 В и частоты от 49,5 до 50,5 Гц. При питании координатных АТС блоки обеспечивают стабилизацию выпрямленного напряжения в пределах 54—72 В при изменениях тока нагрузки от 100 до 5%, напряжения питающей сети от 242 до 165 В и частоты от 48 до 52 Гц.
Каждый блок состоит из однофазного феррорезонансного стабилизатора со сдвинутой фазой. Для уменьшения величины пульсации имеется двухзвенный Г-образный ГС-фильтр.
При недостаточно надежном энергоснабжении два однотипных блока ВБ (один рабочий, второй резервный) и резервная аккумуляторная батарея работают совместно с блоком автоматики и заряда на 10 А (БАЗ) и на 15 А (БАЗ-2).
В состав блока автоматики и заряда входят: вольтодобавочный выпрямитель ВДВ, предназначенный совместно с резервным блоком для заряда аккумуляторной батареи; подзарядный выпрямитель ПЗВ, предназначенный для подзаряда аккумуляторной батареи; элементы автоматики, коммутации, защиты и сигнализации.
Блоки БАЗ и БАЗ-2 рассчитаны на подключение к сети однофазного тока номинального напряжения 220 В и частоты 50 Гц или к сети трехфазного тока номинального напряжения 220 или 380 В и частоты 50 Гц с допустимыми отклонениями напряжения от 110 до 80% номинального значения.
Последовательно включенные по постоянному току вольтодобавочный и резервный выпрямители позволяют получить при номинальном напряжении сети 220 В начальное напряжение заряда 62—70 В и номинальный ток начала заряда 5 и 10 А соответственно для ВБ-60/5-2 и ВБ-60/10-2 с блоком БАЗ или 15А для ВБ-60/15-2 с блоком БАЗ-2. В конце заряда при напряжении на батарее 84 В и напряжении питающей сети 85% номинального значения ток заряда должен быть не менее 40% начального зарядного тока.
Подзарядный выпрямитель обеспечивает стабилизацию напряжения содержания аккумуляторной батареи с точностью ±2%, устанавливаемого от 64 до 75 В (64 В для кислотных аккумуляторов и 75 В для щелочных аккумуляторов) при токе содержания от 0,5 до 0,1 А (блок БАЗ) и от 0,8 до 0,1 А (блок БАЗ-2).
Габаритные размеры блоков БАЗ и БАЗ-2: 441X660X410 мм (высота, ширина, глубина); масса блока БАЗ составляет 60 кг, а БАЗ-2—65 кг.
Схема автоматики блока БАЗ-2 при работе с двумя блоками ВБ-60/15-2 (рабочим и резервным) обеспечивает: переключение аппаратуры АТС на питание от аккумуляторной батареи с перерывом длительностью до 0,5 с в случае пропадания напряжения питающей сети или при выходе из Строя рабочего ВБ; переключение аппаратуры АТС на питание от рабочего блока ВБ без перерыва питания при восстановлении напряжения питающей сети; включение резервного блока ВБ и вольтодобавочного блока ВДВ для заряда батареи; переключение батареи из режима заряда в режим содержания от подзарядного выпрямителя ПЗВ; ручное подключение резервного ВБ к цепи питания аппаратуры АТС; сигнализацию в случае сгорания сигнальных предохранителей блоков и в случае понижения напряжения на аппаратуре АТС ниже 58 В.

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ ВБ-60/5-3, ВБ-60/10-3 И ВБ-60/15-3 И БЛОК ЗАРЯДА И АВТОМАТИКИ БАЗ-З

Выпрямительные блоки ВБ-60/5-3,       ВБ60/10-3 и ВБ-60/15-3 и блок заряда и автоматики БАЗ-3, предназначенные для тех же целей, что и блоки ВБ-60-2, БАЗ и БАЗ-2, выпускаются промышленностью Министерства связи СССР с 1977 г. взамен блоков ВБ-60-2, БАЗ и БАЗ-2. В результате разработки новых выпрямительных блоков ВБ-60-3 и блока БАЗ-3: усовершенствованы схемные решения (в блоках ВБ-60-3 стабилизация с помощью ферро- резонансного стабилизатора заменена регулированием выходных параметров с помощью тиристоров, в выпрямителе ПЗВ ФРС заменен вольтодобавочным полупроводниковым выпрямителем непрерывного регулирования, обеспечивается автоматическое включение резервного ВБ, предусмотрено безобрывное подключение батареи к нагрузке); уменьшены габаритные размеры и масса, увеличен КПД, унифицирована конструкция, повышена надежность, имеется возможность в режиме стабилизации напряжения плавно регулировать величины выпрямленного напряжения от 54 до 72 В, а в режиме стабилизации тока — от 60 до 84 В.

Основные параметры блоков ВБ-60-3 приведены в табл. 1.11: эти блоки питаются от однофазной сети переменного тока номинального напряжения 220 В и частоты 50 Гц с допустимыми пределами изменения напряжения от 242 до 176 В, частоты от 48 до 52 Гц. Блоки ВБ-60-3 имеют КПД, равный 0,8, обеспечивают пульсацию выпрямленного напряжения 5 мВ псоф и габаритные размеры 600X360X455 мм.

Таблица 1.11
Основные параметры блоков ВБ60-3

Блоки ВБ-60-3 обеспечивают стабилизацию выпрямленного напряжения с точностью ±2% при изменении тока нагрузки от максимального до минимального, указанных в табл. 1.11, и указанных выше изменениях напряжения и частоты сети.
Принципиальные электрические схемы всех блоков ВБ-60-3 одинаковые. Функции выпрямления, регулирования и стабилизации выполняет однофазная мостовая схема выпрямления, состоящая из двух тиристоров и двух вентилей. Сглаживающий фильтр состоит из однозвенного Г-образного ЛС-фильтра. Система управления тиристорами, выполненная по одноканальной схеме, состоит из генератора пилообразного напряжения (ГПН), усилителя сигнала обратной связи (УСОС) и формирователя импульсов (ФИ). В системе управления формируются управляющие импульсы необходимой мощности и осуществляется их сдвиг, вследствие чего обеспечивается регулирование и стабилизация выходных параметров ВБ-60-3. В схеме ВБ предусмотрены защита от перенапряжения, ограничение по току и напряжению. В состав БАЗ-3 входят вольтодобавочный выпрямитель ВДВ, динамический стабилизатор напряжения (ДСН) и два устройства контроля напряжения УКН1 и УКН2. Вольтодобавочный выпрямитель ВДВ совместно с рабочим ВБ обеспечивает содержание аккумуляторной батареи. Диапазон регулирования выходного напряжения ВДВ — от 4 до 18 В; ВДВ имеет защиту от короткого замыкания и ограничение по току.
Динамический стабилизатор напряжения содержит два регулирующих транзисторных каскада, чувствительный элемент (датчик) и устройство защиты. Он обеспечивает безобрывное подключение батареи к нагрузке, а также снижение нестабильности выходного напряжения при импульсной нагрузке. В будущем ДСН предполагается заменить тиристорным ключом.
Устройство УКН1 осуществляет автоматическое переключение аппаратуры АТС на питание от резервного ВБ, а при пропадании напряжения сети — на питание от резервной аккумуляторной батареи. Устройство УКНг обеспечивает автоматическое переключение аккумуляторной батареи из режима заряда в режим содержания. Устройство контроля напряжения состоит из триггера Шмидта и усилителя постоянного тока.
Габаритные размеры блока БАЗ-3 такие же, что и блоков ВБ-60-3, масса составляет 38 кг. Упрощенная принципиальная электрическая схема ЭПУ с блоком БАЗ-З и двумя блоками ВБ-60-3 показана на рис. 1.35. Эта схема выполняет те же операции, что и в ЭПУ с блоками ВБ-60-2 и БАЗ, но в отличие от последней дополнительно обеспечивает автоматическое включение резервного ВБ вместо вышедшего из строя рабочего, безобрывное подключение батареи к нагрузке при аварии рабочего ВБ или исчезновении напряжения питающей сети, подключение резервного ВБ к аккумуляторной батарее для ее заряда. Точность стабилизации напряжения последовательно соединенных ВДВ и рабочего ВБ для содержания аккумуляторных батарей (66 В для кислотной и 75 В для щелочной) составляет ±2% при изменении напряжения сети от 242 до 176 В и тока содержания от 0,8 до 0,1 А.

Рис. 1.35. Упрощенная принципиальная электрическая схема ЭПУ с блоком БАЗ-3 и двумя блоками ВБ-60-3