Глава 11. Электропитание

МЕЖДУГОРОДНЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СТАНЦИЙ,

МАГИСТРАЛЬНЫХ СЕТЕВЫХ УЗЛОВ

И магистральных сетевых станций

11.1. Состав электроустановок предприятий

МЕЖДУГОРОДНОЙ СВЯЗИ. ТРЕБОВАНИЯ К ЭПУ.

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ УСТАНОВОК

Все предприятия междугородной связи относятся к потребителям энергии особой группы первой категории. Этим определяются состав электроустановок и требования к ним.

Предприятия междугородной связи получают электроэнергию от трех независимых источников. Если питание подается от двух внешних независимых источников, то третьим источником является собственная дизельная электростанция.

Дизельная электростанция на МТС и обслуживаемых усилительных пунктах (ОУП) оборудуется одним автоматизированным дизельным агрегатом. Собственные электростанции сетевых узлов и узлов автоматической коммутации имеют два дизельных агрегата – рабочий и резервный.

Основная система электропитания на предприятиях междугородной связи - буферная. Стабилизация выходного напряжения осуществляется устройствами автоматической коммутации аккумуляторов или полупроводниковыми преобразователями.

Если потребители особой группы первой категории питаются переменным током, то их питание осуществляется через полупроводниковые инверторы, входящие в состав установок бесперебойного питания. Структурная схема электроустановки обслуживаемого усилительного пункта междугородной связи приведена на рис. 11.1. Такая схема является типовой схемой электроснабжения для потребителей особой группы первой категории.

Электроэнергия к трансформаторной подстанции ОУП подается от двух независимых источников № 1 и № 2 по двум линиям элетропередачи. На ТП две высоковольтные шины могут быть соединены разъединителями Q2 и Q3. Заземление шин производится рубильниками Q1 и Q4. К каждой шине подключаются понижающие трансформаторы Тр1 и Тр2 через выключатели Q6 и Q7. Вторичные обмотки трансформаторов соединены звездой с заземленной нулевой точкой. На выходе каждого трансформатора включены амперметры РА1-РА6 и вольтметры PV1-PV6, а также счетчики.

От вторичных обмоток электроэнергия поступает на шины низкого напряжения, которые могут объединяться замыканием рубильников Q21, Q22 и автомата Q27.

Напряжение для питания аппаратуры связи подается на ЩПТА-4. Сюда же подключается напряжение от автоматизированной дизельной электростанции. На ЩПТА имеется контактор К для отключения шин нагрузки от внешней сети.

11.2. Организация дистанционного питания

АППАРАТУРЫ НУП, НРП НА МАГИСТРАЛЯХ СВЯЗИ

Междугородная связь осуществляется с помощью систем передачи. Системой передачи называют совокупность технических средств, обеспечивающих образование линейного тракта, типовых групповых трактов и каналов. В состав аппаратуры систем передачи на станциях и усилительных пунктах.

Для обеспечения многоканальной связи на сравнительно большие расстояния требуется большое количество промежуточных усилительных пунктов. Оборудование каждого усилительного пункта собственным источником питания экономически невыгодно. Поэтому большинство из них делается необслуживаемыми (НУП) и питаются они дистанционно.

Дистанционным питанием (ДП) называется передача электрической энергии для электропитания аппаратуры связи необслуживаемых усилительных пунктов с использованием тех же цепей, по которым организуется связь.

Дистанционное питание применяется в основном на кабельных магистралях связи. Усилительные пункты (УП) на магистралях связи, уплотненных аналоговыми системами передачи информации (АСП), имеющие собственные ЭПУ с постоянным дежурством обслуживающего персонала, называются обслуживаемыми регенерационными пунктами (ОРП).

Усилительные пункты, управление аппаратурой которых полностью автоматизировано, не имеющие собственных электропитающих установок и обслуживающего персонала, называются не обслуживаемыми (НУП или НРП).

Участок магистрали связи между двумя соседними опорными усилительными пунктами (ОУП и ОРП) называется секцией дистанционного питания. На одной секции размещается несколько НУП. Передача электроэнергии с ОУП при дистанционном питании осуществляется, как правило, на половину длины секции. Необслуживаемые усилительные пункты другой половины секции получают питание со следующего ОУП.

Основные требования к ДП:

наибольшая дальность дистанционного питания, т.е. наибольшая длина секции;

бесперебойность передачи энергии к потребителям НУП,

экономичность системы;

отсутствие влияния токов ДП на каналы связи;

минимальное влияние со стороны посторонних источников ЭДС.

Классификация систем дистанционного питания производится по различным признакам:

по роду тока, применяемого для ДП, — на системы питания постоянным и переменным током;

по схемам передачи электроэнергии — «провод-провод» и «провод-земля»;

по схемам включения нагрузок НУП в линию — последовательная, параллельная и раздельная;

по способам резервирования ДП — по второму кабелю с того же ОУП, с противоположного ОУП, от станционных резервных питающих пунктов (РРП), размещенных посредине между двумя смежными ОУП, и от передвижных питающих станций.

Наибольшее распространение получила система дистанционного питания постоянным током. Она осуществляется таким образом. От питающего пункта постоянный ток посылается в линию и, пройдя через линейные провода, поступает в питаемую аппаратуру. Такая система имеет ряд преимуществ:

проще электропитающие установки на ОУП и НУП;

полное отсутствие влияния токов ДП на каналы связи;

проще защита каналов связи от наводимых ЭДС в цепях ДП.

Но системы дистанционного питания постоянным током имеют и недостатки:

значительные падения напряжения в проводах;

небольшая длина секции, т.е. ограничена дальность передачи энергии при заданной мощности;

сложность преобразования постоянного тока для получения различных значений напряжения;

наличие гальванической связи между цепями высокого и низкого напряжений усложняет обслуживание.

Система дистанционного питания переменным током не имеет недостатков, присущих системе ДП постоянным током.

Достоинства ее: применение трансформаторов дает возможность повысить напряжение до 1000…2000 В и этим увеличить дальность передачи ДП, а также легко получить необходимые градации напряжения. Но при этом появляются и существенные недостатки: сложность ЭПУ на ОУП, сложность питания на НУП из-за наличия трансформаторов на каждом НУП, выпрямителей с фильтрами и стабилизаторов напряжения, сложность устранения влияния переменного тока ДП на каналы низкочастотной связи.

Дистанционное питание переменным током промышленной частоты применяется только на магистралях коаксиального кабеля, уплотняемых АСП типа К-1920 и К-1920У, выполненных на электронных лампах.

Наиболее простые и надежные устройства ДП получаются при использовании стабилизированного тока и последовательном включении нагрузок.

Дистанционное питание по схеме «провод-провод» организуется по двум проводам. Она хорошо защищена от посторонних влияний (блуждающих токов линий электропередач, электрофицированных железных дорог) и широко применяется для современных АСП и ЦСП, выполненных на полупроводниковых приборах и интегральных схемах.

В схеме дистанционного питания «провод-земля» в качестве обратного провода используется земля. Поэтому она больше подвержена воздействию посторонних ЭДС и токов.

Схемы включения нагрузок НУП в линию ДП приведены на рис. 11.2. Последовательное включение нагрузок НУП (рис. 11.2, а) применяется при ДП постоянным током.

Достоинство такой схемы: возможность обеспечении стабильных режимов питания аппаратуры связи НУП одним общим для каждой цепи стабилизатором тока, установленным на ОУП. Необходимое для питания НУП напряжение определяется суммой падений напряжений на каждом НУП и в линию.

Параллельная схема ДП (рис. 11.2, б) применяется только для питания ламповой аппаратуры.

Раздельное питание НУП (рис. 11.2, в), при котором в каждую цепь ДП включается только один НУП, применяется при питании аппаратуры постоянным током при малом числе НУП (1-2). Она неэкономична по использованию проводов связи.

Резервирование ДП планируется только для использования при профилактических и ремонтных работах на линии связи и осуществляется одним из следующих способов:

по второму кабелю с того же ОУП, с которого подается питание;

с противоположного ОУП;

от стационарных резервных питающих пунктов, размещенных между двумя ОУП;

от передвижных питающих или усилительных станций.