Электропитание аппаратуры связи

Источники электропитания
Источником электрической энергии, необходимой для работы стационарной аппаратуры связи, является государственная энергосистема. Предприятия электросвязи должны быть обеспечены бесперебойным электроснабжением (по I группе). В отдельных случаях при перебоях в электроснабжении используют собственные электростанции (по II и III группам). Большинство схем аппаратуры электросвязи работает на постоянном токе, источником которого могут быть гальванические и аккумуляторные батареи и преобразователи (выпрямители). Некоторая аппаратура, главным образом переносная измерительная, получает электроэнергию от гальванических элементов и батарей, стационарная, аппаратура обеспечивается электроэнергией от сети переменного тока через выпрямитель или аккумуляторную батарею.
Аппаратура связи с небольшой мощностью потребления электроэнергии (до 100—150 Вт) имеет встроенные блоки выпрямления и получает электропитание от сети переменного тока, а с большой мощностью потребления (обычно стоечного типа)—от специальных электропитающих установок и устройств (ЭПУ). Во втором случае в зависимости от назначения аппаратуры и режима ее работы питание подают непосредственно от ЭПУ (без батарейный способ) или от совместно включенных преобразователей и аккумуляторной батареи (батарейный буферный способ).
Для аппаратуры связи приняты стандартные напряжения ±24, ±48, ±60 В. Для анодных цепей ламповых вариантов аппаратуры уплотнения необходимо напряжение ±220 В. Стабильностью напряжения питания определяется устойчивость режима работы АЭС. Все необходимые требования к электроснабжению АЭС установлены техническими условиями и приводятся в характеристике аппаратуры. Напряжения электропитания некоторых видов аппаратуры связи приведены в табл. 12.
Постоянный ток, подаваемый в схему аппаратуры, не должен иметь переменных составляющих, т. е. не должен быть пульсирующим, так как переменные составляющие высших гармоник создают нежелательные влияния, помехи. Однако полностью освободиться от высших гармоник при выпрямлении задача трудно выполнимая и поэтому установлены требования по ограничению пульсаций (см. табл. 12). Для телефонной связи весьма существенными являются так называемые псофометрические помехи, т. е. помехи, наиболее остро воспринимаемые на слух. В остальных случаях нормируется эффективное значение напряжения пульсаций на соответствующих частотах.
Для питания АЭС от сети переменного тока служат выпрямительные устройства (рис. 169), которые состоят из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Трансформатор необходим для согласования источника переменного тока (сети) с выпрямительной схемой.
Выпрямление, т. е. преобразование переменного тока в постоянный, основано на использовании свойства односторонней проводимости вентилей — диодов. Германиевые диоды имеют небольшие габариты, долговечны, но не лишены недостатков, среди которых основной — чувствительность к повышению температуры и перегрузкам. В настоящее время в качестве вентилей широко используют кремниевые диоды, имеющие значительно большее, чем германиевые, обратное напряжение и такие же небольшие габариты. Характеристики кремниевых диодов мало зависят от температуры, эти вентили допускают большую плотность тока, но требуют охлаждения.
Вентили могут быть включены по однофазным однополупериодной, двухполупериодной со средним выводом обмотки трансформатора — схеме В. Ф. Миткевича и двух полупериодной мостовой схемам. Эти схемы применяют при малых (до 1 кВт) мощностях. При больших мощностях используют трехфазные схемы выпрямления, среди которых наибольшее применение получила двухполупериодная мостовая схема— рис. 171 (схема А. Н. Ларионова). Параметры схем в зависимости от выпрямленного тока /0 и напряжения U0 приведены в табл. 13.
Анализируя приведенные в табл. 13 параметры, нетрудно заметить, что однофазная однополупериодная схема имеет ток через вентиль, равный рабочему току, и большое обратное напряжение (в 3,14 раза больше среднего значения выпрямленного напряжения). Это усложняет выбор диодов. Кроме того, большое действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора (в 1,57 раза больше выпрямленного тока) создает перегрев трансформатора. К недостаткам схемы следует также отнести малый коэффициент использования трансформатора и слишком большой коэффициент пульсации. Поэтому однополупериодную схему для выпрямления не используют.
Наибольшее применение для выпрямления однофазного тока получила мостовая схема, так как ток в вентиле в 2 раза меньше выпрямленного, обратное напряжение в 2 раза меньше, чем при однополупериодной схеме, и только в 1,57 раза больше среднего значения выпрямленного напряжения. Ток во вторичной обмотке трансформатора незначительно (на 11%) превышает выпрямленный ток, коэффициент использования трансформатора (0,814) сравнительно высок (размеры трансформатора меньше), а коэффициент пульсации сравнительно невелик (в 2,34 раза меньше, чем в однополупериодной схеме). Недостаток схемы — необходимость четырех вентилей, однако при современном развитии полупроводникового производства это не существенно.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика