
- •В.В. Петровский
- •Системы электропитания предприятий связи
- •Курс лекций
- •Учебное пособие для студентов заочного отделения
- •3.1. Источники внешнего электроснабжения
- •3.2.Первичные источники электрической энергии
- •1) Разряда 2) буферном
- •3.3. Классификация электроустановок
- •3.4. Системы электропитания
- •3.4.1 Буферная система электропитания
- •Типовое оборудование в буферной сэп
- •3. Двухлучевая безаккумуляторная система электропитания.
- •3.5. Дистанционное питание электроаппаратуры
- •3.5.1 Классификация систем дп
- •3.5.2 Принципы организации цепей дп
1) Разряда 2) буферном
меньше
,
тогда аккумулятор не разряжается на
потребителя, а только подзаряжается
током подзаряда
,
компенсирующим саморазряд аккумулятора.
в
десятки, сотни раз меньше нормального
тока заряда
.
Аккумуляторы делятся на кислотные и щелочные.
Кислотные аккумуляторы имеют наименьшую механическую прочность (изготавливаются в стеклянных или керамических сосудах) и наибольшую вредность из всех типов химических источников. Аккумуляторы открытого типа имеют непосредственное соприкосновение с воздухом. Испаряющаяся из аккумулятора серная кислота вредно влияет на окружающие приборы и устройства. При заряде аккумулятора выделяется водород, что повышает взрывоопасность. Они выдерживают 250 циклов перезарядки. При их эксплуатации необходимо подливать воду.
Аккумуляторы открытого типа маркируются буквами С - стационарный (или свинцовый) и СК - стационарный, пригодный для коротких режимов разряда большими токами.
Кислотные аккумуляторы закрытого типа СН и СНП закрыты крышкой с пробкой секционной конструкции. На предприятиях связи должны применяться закрытые аккумуляторы СН, но разрешено применение аккумуляторов типов С и СК.
Существенным
недостаткам кислотных аккумуляторов,
ограничивающих их применение в переносной
РЭА, является уменьшение емкости с
понижением температуры. При
они
полностью теряют емкость. Это объясняется
повышением вязкости электролита с
понижением температуры. По той же
причине невозможно производить заряд
аккумуляторов уже при
.
Поэтому наряду с кислотными в переносной
аппаратуре применяю щелочные
аккумуляторы. Все они являются
аккумуляторами закрытого типа.
Достоинством их является то, что
они не требуют тщательного ухода, не
боятся сотрясений, могут длительно
находиться в разряженном состоянии,
переносить нагрузку и короткие
замыкания. Основной недостаток
никель-кадмиевых (НК) и никелево-железных
(НЖ) аккумуляторов - снижение рабочего
напряжения при протекании
.
Любой аккумулятор состоит из блоков положительных и отрицательных пластин с активными массами и сосуда с электролитом. Пластины перемежаются и изолированы друг от друга сепараторами - пористыми изолирующими веществами или эбонитовыми палочками. Пробка имеет вентильные отверстия для отвода газов.
В
свинцовых аккумуляторах активной массой
положительного электрода является
двуокись свинца
,
а отрицательного - губчатый свинец
.
Их недостатки существенны. Но есть и достоинства:
высокое разрядное напряжение;
хорошая работа в буферном режиме (заряжаются малым );
высокая отдача по емкости и энергии;
относительно невысокая стоимость.
Поэтому они являются основными в стационарных ЭПУ.
В
случае отключения основных источников
электропитания они рассчитываются
на ток наибольшей нагрузки
в
особой группе I категории - на 0,5 часа, в
I категории (без АДЭС) - на 1 час, во II и
III категориях в зависимости от условий
электроснабжения
на 5 часов - для электромеханических сельских АТС,
на 10 часов - для электронных АТС.
Хотя
номинальным
принято
считать 2 В, оно меняется в больших
пределах. При заряде оно может возрасти
до 2,7 - 2,8 В. Предельное значение разрядного
напряжения - 1,8 - 1,75 В. Дальнейший разряд
приводит к образованию
крупнокристаллического сульфата свинца
на пластинах и следующий цикл заряда
невозможен.
К параметрам свинцовых аккумуляторов относится номинальная емкость:
при
.
Действительная
емкость
при
разряде, отлична от этих:
,
где
-
коэффициент изменения емкости; Т -
температура электролита; 0,008 -
температурный коэффициент емкости
аккумулятора.
На рис.3.2.3 представлены зависимости коэффициента изменения емкости от длительности разряда.
Рис. 3.2.3
Аккумуляторы
типов С и СК имеют в обозначении индексовый
номер
,
каждая единица которого соответствует
.
Например, С1 имеет емкость
,
СК6 -
.
Причем,
от С1 (СК1) до С6 (СК6)
кратно
1,
от С6 (СК6) до С20 (СК20)
кратно
2,
от С20 (СК20) до С148 (СК148)
кратно
4,
то есть не существует аккумуляторов с
и
т.д.
В
условном обозначении закрытых стационарных
аккумуляторов цифры, стоящие после СН,
указывают непосредственно значение
,
то есть СН-36 соответствует СК1.
Щелочные аккумуляторы применяют гораздо реже, в небольших АТС, в сельской связи. Но в переносных радиостанциях и аппаратуре связи они незаменимы.
В
никель-кадмиевом
(НК) положительный электрод - гидрат
окиси никеля
с 20% графита.
Никель-кадмиевые аккумуляторы выполняются ламельными и безламельными. Ламели - металлические мешочки с отверстиями, куда помещается активная масса электродов. В безламельных активная масса намазывается или впрессовывается на пластины. У них лучше ряд показателей, но срок службы в 4 раза меньше, чем у ламельных. НК аккумуляторы безвредны, просты в эксплуатации и прочны.
Маркировка:
число, указывающее количество аккумуляторов в батарее;
НК - система и режим использования;
число - в при 8-часовом режиме разряда до
.
Например:
6НКБ-60 означает 6 никель-кадмиевых
безламельных аккумуляторов с
.
Иногда в маркировке можно встретить
букву Т (в начале или в конце). Это
значит, что выводные клеммы расположены
на торцевой стороне.
Никель-железные
аккумуляторы отличаются тем, что в
отрицательных пластинах нет дорогостоящего
кадмия. Поэтому они самые дешевые, но
у
них больше, а
,
,
срок службы меньше, большой саморазряд.
Они плохо подзаряжаются малыми токами,
поэтому не используются в буферном
режиме. Кроме того, при больших токах
разряда до 0,5 В за 1 час.
Емкость каждой группы щелочной аккумуляторной батареи:
,
где 0,004 - температурный коэффициент емкости;
-
коэффициент изменения емкости
аккумулятора.
Серебряно-цинковые аккумуляторы.
Электролит - раствор КОН повышенной плотности, положительные пластины - чистое серебро, отрицательные - порошок цинка с окисью цинка. Это безламельные аккумуляторы. Их отличают самые высокие удельные показатели, хорошая работа в буферном режиме.
Недостатки: высокая стоимость, малый срок службы. Применяются в буферном режиме с солнечными батареями.
Маркировка СЦС12 означает:
К - короткий режим разряда(до 1 ч);
С - средний (1 - 5 ч);
Д - длинный (10 - 20 ч);
СЦМ - многократные циклы;
СЦБ - для буферной работы.
Основные параметры аккумуляторов:
Наименование параметра |
Обозначение |
Системы |
|||
Кислотные |
НК |
НЖ |
СЦ |
||
Среднее напряжение разряда |
|
2,0 |
1,2 |
1,2 |
1,5 |
Внутреннее сопротивление |
|
|
|
|
|
Отдача по емкости |
|
0,85 |
0,66 |
0,66 |
0,95 |
Удельная емкость |
|
15 |
13-33 |
13-24 |
50-60 |
Удельная энергия |
|
15-16 |
15-40 |
15-22 |
120 |
Время нормального заряда |
|
10-20 |
6-7 |
6-7 |
5-10 |
Время нормального разряда |
|
10-12 |
8 |
8 |
5-10 |
Срок службы |
цикл |
250 |
1000 |
750 |
650-60 |
Саморазряд
за месяц при
|
% |
15-30 |
15-20 |
40-60 |
3-4 |