I категории надежности

Для негарантированных нагрузок (мастерские, общая вентиляция, общее освещение узла связи и автоматики и др.) не предусматривается питание от ДГУ во время аварий. Электроснабжение их может быть организовано от шин негарантированного питания ЩПТА, ШВРА или от отдельных шкафов ШВР при нормальном режиме электроснабжения.

При необходимости выбора шкафов (блоков) АВР существует следующая структура условного обозначения:

АВР-(1*)-(2*),

Где 1* − условное обозначение схемы автоматики включения резерва, например, 0 − для 2-х вводов на 2-х контакторах на ток до 63 А без приоритета ввода; 1 − для 2-х вводов на 2-х контакторах на ток от 40 до100А, приоритет 1 ввода; наконец, 6 − для 3-х вводов (в том числе ДГУ) на 4-х контакторах на ток 160 − 630 А;

2* − номинальный (уточняющий) ток шкафа, А.

Предельные габариты шкафов напольного типа в мм – 2250800600, для настенного варианта – 1380530215.

1.2. Выпрямители

Отказ от выпрямителей типа ВУК и ВУТ, использовавших силовые трансформаторы на напряжение 380/220 В частотой сети 50 Гц, и замена их на выпрямители с бестрансформаторным входом и частотой преобразования энергии (20 – 100) кГц позволили резко повысить КПД с 0,65 – 0,7 до 0,9 – 0,95, снизить затраты на металл, уменьшить габариты, снизить уровень шумов и улучшить стабильность на выходе, повысить защищенность аппаратуры связи и автоматики от внешних воздействий.

Используемые в настоящее время выпрямители в большинстве своем состоят из входных и выходных пассивных НЧ-фильтров, выпрямителя, корректора коэффициента мощности (ККМ) и преобразователя постоянного напряжения ППН с элементами управления, осуществляющими регулировку, стабилизацию напряжения и ограничение тока на выходе с помощью широтно-импульсной модуляции. Один из вариантов функциональной схемы выпрямителя дан на рис. 4, где приняты следующие обозначения:

ФП1, ФП2 – входной и выходной LC-фильтры помех;

В1, В2, В3 – выпрямители;

ДР1, ДР2, ДР3 – драйверы (согласующие устройства управления);

К1, К2 – контроллеры управления ККМ и ППН;

ДТ1, ДТ2 – датчики тока;

УМ – усилитель мощности на силовых транзисторах;

ТР1 – высокочастотный, импульсный трансформатор;

ТР2 – маломощный трансформатор для питания цепей управления;

ФНЧ – фильтр нижних частот ППН;

УКИ – узел управления, контроля и обмена информацией по цепи Ethernet;

ДТН – датчики температуры и напряжений АБ.

Р ис. 4. Функциональная схема выпрямителя

Корректор ККМ выполняет функции активного фильтра сети, снижая уровень помех и реактивной составляющей входного тока. Одновременно он повышает (до 380 – 400 В) и стабилизирует на своем выходе постоянное напряжение, содержит накопительный конденсатор С1, корректор формы тока на индуктивности L1, транзисторе Т1 с цепями управления и с буферным конденсатором С2. Устанавливается в выпрямителях мощностью более 300W

Усилитель мощности УМ преобразователя ППН выполняется на мощных гибридных сборках, МОП-транзисторах с изолированным затвором. Этот каскад выполняется по двухтактной полумостовой (при мощности источника до 2 кВт) или мостовой схемам, для эффективного управления которыми разработана серия специализированных интегральных микросхем: TL494, 1156ЕУ2 и др. Общим для ККМ и УМ является использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с контуром обратной связи для регулирования выходного напряжения и тока, работа на частоте (20-100)кГц. Упрощенная функциональная схема управления двухтактным преобразователем приведена на рис. 5.

Рис. 5. Функциональная схема микросхемы с ШИМ для двухтактного

преобразователя

На схеме приняты следующие обозначения:

G – задающий генератор пилообразного напряжения с частотно-задающими элементами R_f и С_f ;

ИОН – источник опорного напряжения;

БЗ – блок защиты по току и напряжению;

DL – логическое устройство, распределяющее импульсы по силовым ключам со сдвигом относительно друг друга на 180⁰ для устранения сквозного тока. Часть входного сигнала U_ос = U_оR2/(R₁ + R₂), поступающего с выхода выпрямителя, воздействует на прямой вход усилителя сигнала ошибки, выходной сигнал с которого U_ус определяется через разность напряжений U_ос, U_ион и коэффициент усиления К_у:

U_ус = (U_ос – U_ион)К_у. (1)

Так как на входе компаратора действуют два сигнала, то на интервале превышения пилообразного напряжения над напряжением U_у на выходе компаратора образуются импульсы прямоугольной формы, длительность которых зависит от величины U_ос.

Узел DL разделяет последовательность импульсов с выхода компаратора на две для поочередного управления силовыми ключами преобразователя с исключением возможности одновременной подачи сигнала на оба ключа.

Основные требования к выпрямителям:

- обеспечение стабилизации и регулировки выходного напряжения;

- ограничение тока нагрузки;

- обеспечение заряда и подзаряда АБ;

- выходное напряжение в нормальном режиме должно быть равно нормируемому напряжению нагрузки и буферному напряжению АБ;

- диапазон отклонения напряжения содержания АБ от задаваемого при разной температуре не должен превышать 1 %;

- защита от повышения выходного напряжения и от короткого замыкания (к. з.) на выходе;

- гальваническая развязка их нагрузки от входной сети;

- выключение при отклонении напряжения входной сети за допустимые пределы;

- задержка включения и плавный запуск.

Усовершенствование схем выпрямителей идет по пути выбора мощных высокочастотных силовых ключей и повышения частоты преобразования (следовательно, выбора все более высокочастотных компонентов).