34. Принципы расчета и выбора оборудования установок для бесперебойного электропитания.

Исходные данные для расчета. Основными элементами УБП, подлежащими расчету и выбору, являются прежде всего аккумуля­торная батарея, выпрямительные устройства (выпрямительные мо­дули) и соединительные кабели. Устройства сигнализации и управле­ния выбираются после расчета основных элементов установки. Уст­ройства распределения электроэнергии, включающие автоматы и предохранители для защиты входных цепей и нагрузок, определя­ются в последнюю очередь.

Определяющим фактором при расчете и выборе оборудования установок бесперебойного электропитания являются параметры, ха­рактеризующие нагрузку. К этим параметрам относятся прежде все­го допустимые пределы изменения напряжения на входных зажимах аппаратуры и мощность (ток), потребляемая нагрузкой (аппарату­рой) в целом и ее отдельными шкафами (стативами). Принципи­ально сама нагрузка может иметь либо линейный, либо нелинейный характер. В первом случае при снижении напряжения на выходе УБП, потребляемый от нее ток уменьшается;, т.е. нагрузка ведет се­бя как линейный резистор. Следовательно, при изменении напря­жения на нагрузке последняя потребляет от источника переменную мощность. Во втором случае при снижении напряжения нагрузка потребляет больший ток, т.е. мощность, потребляемая нагрузкой от источника, остается постоянной или близкой к постоянной. Таким свойством обладают импульсные преобразователи, стабилизация вы­ходного напряжения которых осуществляется с помощью широтно или частотно-импульсной модуляции. Нагрузка может быть постоянной или переменной во времени. Кроме того, к числу основных исходных данных при выборе уста­новки следует отнести условия ее эксплуатации, включая место уста­новки на объекте связи, режим работы и количество групп аккумуля­торов в батарее, а также время автономной работы при отключении переменного напряжения на входе установки.

Расчет и выбор оборудования следует начинать с разработки функциональной схемы УБП. В том случае, когда аппаратура требует бесперебойной подачи электрической энергии переменного и постоянного тока, УБП целесообразно выполнять по схеме рис. 9.8. В этом случае расчет следует начинать с расчета и выбора инверторной системы ИС. Для чего следует сначала определить, мощность Sин, потребляемую аппаратурой от ИС. Далее следует, исходя из S„_H и значения выходного напряжения постоянного тока УБП, выбрать саму инверторную систему. При­чем общее число инверторов, входящих в ИС, должно обеспечить избыточность не менее чем 5/4. При выборе ИС предпочтение сле­дует отдать тем ИС, в которых ток, потребляемый инверторами не носит импульсного характера, а сами ИС имеет высокий КПД г]_ин, приемлемую стоимость и удобны в обслуживании. Далее необходимо определить мощность Р_ин, потребляемую ИС от аккумуляторной батареи.

Расчет и выбор аккумуляторов. Просуммировав все состав­ляющие мощности, потребляемой от УБП (в случае необходимости с учетом аварийного и эвакуационного освещения) определяют общую мощность Р_н, отдаваемую аккумуляторной батареей при ее разряде. При выполнении ЭПУ по буферной модульной СЭП необходи­мое число элементов п_эл в каждой группе аккумуляторной батареи (АБ) определяется минимально допустимым значением напряжения на входных зажимах стативов аппаратуры Uнmin, падением напря­жения в токораспределительной сети (Uтрс) на участке от АБ до самого дальнего статива аппаратуры и допустимым напряжением в конце разряда дляодного элемента АБ U_K._P..Необходимое число элементов в каждой группе АБ определяется в результате округления до ближайшего целого числа результата, полученного из выражения п_эл > (E/_Hmm + Utpc)/U_k._p.

Далее следует определить величину мощности, отдаваемую од­ним элементом Р_эл = Раб/п_эл или одним моноблоком Р_м = Раб/«м-(Пмчисло моноблоков в каждой группе АБ) и по каталогам про­дукции концернов выбрать конкретный тип аккумуляторов. При выборе типа аккумуляторов существенную роль играют так­же его конструктивные характеристики, возможности установки в предполагаемом месте, срок службы и стоимостные показатели.

Расчет и выбор выпрямителей. Для выбора выпрямитель­ных устройств (модулей) следует сначала определить требуемое мак­симальное значение их суммарного выходного тока 1_гаах- Этот мак­симальный выходной ток будет иметь место в начале заряда акку­муляторной батареи, когда напряжение на ее зажимах минимально, а зарядный ток ограничивается на максимально допустимом для данного типа аккумуляторов уровне. После выбора аккумуляторов и определения значения 1_тах реша­ется вопрос о возможности использования УБП (устройств электро­питания) , выпускаемых в достаточно широком ассортименте различ­ными фирмами.

Расчет токораспределительной сети постоянного тока.

Все соединительные кабели ТРС можно разделить на две группы, а именно: кабели, соединяющие отдельные устройства установки (про­водка внутри шкафов и между ними), и кабели между выходными выводами установки и нагрузкой.

Кабели первой группы выбираются исходя из общих положе­ний, таких как допустимое поперечное сечение, изоляция, термо­стойкость и требований, предъявляемых к межшкафньгм соедине­ниям внутри установки.

Кабели, соединяющие батарею, выходные выводы модулей вы­прямителей и нагрузку, непосредственно влияют на качество подава­емой в нагрузки электроэнергии, поэтому помимо общих требований, присущих кабелям первой группы, к ним предъявляются дополни­тельные требования по их сопротивлению и индуктивности.

Расчет и выбор устройств защиты элементов установки беспере­бойного электропитания следует проводить в соответствии с требова­ниями и положениями государственных Правил устройства электро­установок. В то же время имеется ряд Специфических требований, которыми нужно руководствоваться при расчете устройств защиты.

Предохранители, защищающие аккумуляторную батарею и со­единительные кабели между батареей и выпрямителями, должны быть рассчитаны на ток короткого замыкания батареи. Но они не должны срабатывать от максимального тока выпрямителей. Кроме того, они должны защищать от токов коротких замыканий контакто­ры, которые отключают батарею при ее недопустимо глубоком разря­де.

В зависимости от требований потребителя производится выбор устройств сигнализации, отображения и управления работой уста­новки. Эти устройства могут отличаться между собой заданными функциями, объемом предоставляемых услуг и способами обмена ин­формацией между установкой и центром управления и сбора данных. Подробные сведения о возможностях этих устройств помещаются в описаниях производителей оборудования.