Глава 6. Выпрямительные устройства

ПРЕДПРИЯТИЙ СВЯЗИ

6.1. Общие сведения.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Приборы и устройства связи рассчитаны в основном для питания от источников питания постоянного напряжения различных значений. А источником электроэнергии является сеть переменного тока. Поэтому для электропитания устройств связи на предприятиях связи применяются различные выпрямительные устройства (ВУ). Электропитающие установки (выпрямительные устройства) серий ВУ конструктивно разделяются на пять групп, имеющих типовые мощности по постоянному току: 1, 2, 4, 9 и 16 кВт. Каждая из этих групп включает в себя четыре типа установок, отличающихся своими номинальными значениями выпрямленного напряжений: 24, 60, 120 и 220 В.

Все установки серии ВУ по назначению можно условно подразделить на следующие группы.

1. Выпрямители, предназначенные для работы с буферными аккумуляторными батареями. Они также могут быть использованы для заряда аккумуляторных батареи до напряжения 2,3…2,35 В на один элемент.

2. Выпрямители, предназначенные для заряда и содержания аккумуляторных батарей.

3. Зарядно-буферные выпрямители, обеспечивающие как питание аппаратуры связи, так и заряд батарей до напряжения 2,6…2,7 В на один элемент. В основном это маломощные выпрямители.

4. Выпрямители, предназначенные для питания нагрузки без аккумуляторных батарей.

5. Выпрямители, установки и блоки для питания сельских телефонных станций.

Все выпрямительные устройства серии ВУ подключаются к трехфазным сетям переменного тока напряжением 127/220 или 220/380В при частоте 50 Гц. Допустимые пределы изменения в питающих сетях переменного тока составляют 85…110% номинального значения, а частоты – 48…52 Гц. В обозначениях напряжений трехфазных сетей 127/220 числитель 127 показывает значение фазного напряжения, а знаменатель 220 - междуфазного. Аналогично в обозначении 220/380 числитель 220 обозначает фазное, а знаменатель 380 - междуфазное напряжение.

Основными параметрами выпрямителей являются выходная мощность и номинальное выходное напряжение.

6.2. Выпрямительные устройства вук

Назначение. Выпрямительные устройства на кремниевых диодах ВУК предназначены для питания аппаратуры связи совместно с аккумуляторной батареей в буферном режиме. Эти выпрямительные устройства (выпрямители) полностью автоматизированы и могут использоваться для работы без постоянного обслуживания. Они работают в двух автоматических режимах:

стабилизации напряжения;

стабилизации тока.

Режим стабилизации напряжении используется при работе с аккумуляторными батареями по способу непрерывного подзаряда, а также при работе на статическую станционную нагрузку без аккумуляторных батарей. Режим стабилизации тока используется при работе выпрямителя во время заряда или подзаряда аккумуляторных батарей.

Структурная схема ВУК приведена на рис. 6.1. Основными элементами ВУК являются:

силовая часть;

стабилизатор полупроводниковый (СПВ);

устройство автоматики, защиты и сигнализации.

Конструкция. Выпрямительные устройства ВУК выполнены в виде шкафа, устанавливаемого у стены, верхняя часть каркаса шкафа - из облегченных гнутых профилей, а нижняя - из усиленных гнутых профилей угловой стали и швеллеров. На них устанавливаются силовой трансформатор, дроссель насыщения и дроссели фильтра.

Конструкция выпрямителей обеспечивает свободный доступ ко всем деталям и узлам и возможность профилактического обслуживания выпрямительных устройств с лицевой стороны.

На лицевой стороне выпрямителей, в верхней части, расположена панель измерительных приборов с амперметром и вольтметром, которые устанавливаются с некоторым наклоном для удобства наблюдения за их показаниями. Ниже находятся ручка ремонтного разъединителя, соединительные разъемы, два световых табло с сигнальными лампочками «Защита» и «Предохранители».

Внутри верхней части шкафа, за световым табло, расположены клеммники постоянного тока. Ниже их установлены две панели. На одной размещены реле с элементами автоматики и сигнализации, а на другой - сигнальные предохранители. Эти панели могут поворачиваться вокруг вертикальной оси, что обеспечивает доступ к их монтажу и элементам, расположенным за ними.

За панелями реле и сигнальных предохранителей установлены контакторы переменного и постоянного тока, блок с трансформаторами тока и диодами.

В средней и нижней части шкафа на раме усиленной конструкции установлены: справа сверху - силовой трансформатор; слева - два дросселя фильтра (один за другим).

Под силовым трансформатором справа на стенке крепится блок конденсаторов, а слева - дроссель насыщения.

В нижней части шкафа установлены блок выпрямителей выдвижного типа и под ним - полупроводниковый стабилизатор, который оканчивается кабелем длиной около 0,3 м с вилкой, которая вставляется в гнездо разъема, укрепленного на каркасе шкафа.

Переходный шланг предназначен для обеспечения возможности выносить полупроводниковый стабилизатор из шкафа выпрямителя для его проверки и настройки при выключении выпрямителя.

С лицевой стороны выпрямительные устройства закрываются дверью со специальном замком. На двери находятся два реостата с ручками управления режимов стабилизации напряжения и тока, тумблер для включения и выключения выпрямителя и световое табло с сигнализацией включения выпрямителя.

С задней стороны выпрямительные устройства закрываются несъемными заглушками, а с правой - съемными. На нижней боковой заглушке и в нижней части двери имеются жалюзи. Образующийся внутри выпрямителя теплый воздух создает благоприятные условия для интенсивного притока через жалюзи холодного воздуха, охлаждающего элементы выпрямителя.

Высота шкафов выпрямителей ВУК составляет 2250 мм, глубина - 700 мм (а для ВУК на 16 и 40 кВт - 800 мм). Ширина шкафов в зависимости от мощности изменяется от 450 до 1100 мм. Выпрямительное устройство ВУК на мощность 40 кВт располагается в двух шкафах.

Электрические параметры выпрямителей ВУК приведены в табл. 6.1.

Питание выпрямителей ВУК осуществляется от сети трехфазного переменного тока напряжением 220 или 380 В (с нулем) номинальной частоты 50 Гц. Выпрямительные устройства обеспечивают автоматическую стабилизацию выпрямленного напряжения с томностью ±2% при изменении напряжения питающей сети 85…105% номинального значения и частоты 48…51 Гц.

Таблица 6.1

Тип выпрямителя	Выходная мощность, кВт		Макси-мальное выпрям-ленное напряже-ние, В	Макси-мальный выпрям-ленный ток, А	КПД	Коэффи-циент мощности	Допусти-мые пределы изменения сети, %		Допусти-мые пределы изменения частоты сети, Гц	Режим работы
	условная	макси-мальная
ВУК-36/60 ВУК-90/25 ВУК-170/13 ВУК-320/7	2 2 2 2	2,16 2,25 2,21 2,24	36 90 170 320	60 25 13 7	0,71 0,75 0,77 0,77	0,68 0,7 0,68 0,7	85…105		48…51	Зарядно-буферный
BVK-3G/130 ВУК-67/70 БУК-НО/35 ВУК-320/14	4 4 4 4	4,68 4,69 4,9 4,48	36 67 140 320	130 70 35 14	0,72 0,77 0,82 0,82	0,7 0,68 0,68 0,72	85…105		48…51	Зарядно-буферный Буферный —«— Зарядно-буферный
ВУК-36/250 ВУК-67/140 ВУК-140/66 ВУК-320/30	9 9 9 9	9,35 9,38 9,24 9,6	36 07 140 320	260 140 66 30	0,73 0,8 0,82 0,82	0,7	85…105 90…105; 90…105 85…105	45…51		Зарядно-буферный Буферный —«— Зарядно-буферный
ВУК-67/200 ВУК-265/60 ВУК-67/600	16 16 40	17,4 15,9 40,2	67 265 67	260 60 600	0,82 0,82 0,82	0,72 0,72 0,7	90…105 90…105 90…105		49…51 49…51 49…51	Буферный —«— —«—

Функции, выполняемые выпрямительными устройствами ВУК:

включение выпрямителя в режиме стабилизации тока с последующим переходом в режим стабилизации напряжения после восстановления напряжения сети переменного тока;

подключение резервного выпрямителя в режиме стабилизации тока для заряда и подзаряда батареи и отключение этого выпрямителя при достижении на батарее заданного напряжения;

параллельная работа выпрямителей с напряжением 60 В, автоматически включающихся в работу при увеличении нагрузки;

включение резервного выпрямителя при повреждении любого работающего;

ограничение выходного тока выпрямителя, работающего в режиме стабилизации напряжения.