СИСТЕМА ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ УЗЛА СВЯЗИ

Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в качестве системы гарантированного питания крупных узлов связи.
Известна система гарантированного питания узла связи, содержащая трехмашинные агрегаты: асинхронный двигатель, двигатель постоянного тока и синхронный генератор в каждом, шкафы переменного тока, шкафы нагрузки, станции управления, пульт дистанционного управления, шкафы нестабилизированного выпрямителя, шкафы стабилизированного выпрямителя, шкаф резерва сети, стабилизатор напряжения [1]. Данная система выполняется на различные мощности и нашла широкое применение в различных узлах связи, однако ее отличает сложность технической реализации и высокая стоимость.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является система гарантированного питания узла связи, содержащая сеть, дизель-генераторный агрегат, аккумуляторную батарею шины бесперебойного питания, выпрямительное устройство, разделительный диод, трехмашинный агрегат, содержащий двигатель подключенный к аккумуляторной батарее, двигатель подключенный к сети, синхронный генератор и шины гарантированного питания, причем сеть и дизель-
генераторный агрегат подключены через первую схему включения резерва на шины бесперебойного питания, выпрямительное устройство соединено с сетью и аккумуляторной батареей непосредственно, а с входом двигателя подключенного к аккумуляторной батарее через разделительный диод, шины бесперебойного питания и синхронный генератор подключены через вторую схему включения резерва к шинам гарантированного питания, при этом к шинам бесперебойного питания подключена вспомогательная аппаратура узла связи, а к шинам гарантированного питания подключена основная аппаратура узла связи [2]. Схема данной системы проста, в ней имеется совокупность зарядных цепей для аккумуляторной батареи, размещенная в выпрямительном устройстве, однако двигатель, непосредственно подключенный к сети, является трехфазным асинхронным двигателем, который отличается большими пусковыми токами и частота вращения вала его зависит от изменения напряжения сети. Указанные недостатки ограничивают области применения данной системы, так как в ней часты нарушения устойчивости.
Техническим результатом полезной модели является повышение устойчивости системы.
Требуемый технический результат достигается тем, что в системе гарантированного питания узла связи, содержащей выводы для подключения сети, дизель-генераторный агрегат, аккумуляторную батарею, первую и вторую схемы включения резерва, шины бесперебойного питания, выпрямительное устройство, разделительный диод, трехмашинный агрегат, содержащий объединенные общим валом двигатель постоянного тока, другой
двигатель и синхронный генератор, и шины гарантированного питания, причем выводы для подключения сети и дизель-генераторный агрегат подключены через первую схему включения резерва на шины бесперебойного питания, выпрямительное устройство соединено входом с шинами бесперебойного питания, первым выходом - с аккумуляторной батареей непосредственно, вторым выходом - с двигателем постоянного тока через разделительный диод, шины бесперебойного питания и синхронный генератор подключены через вторую схему включения резерва к шинам гарантированного питания, другой двигатель выполнен вентильным двигателем и соединен с третьим выходом выпрямительного устройства, непосредственно.
На фиг.1 представлена структурная схема системы гарантированного питания узла связи. На фиг.2 показана схема выпрямительного устройства.
Система содержит (фиг.1) выводы для подключения сети 1, дизель-генераторный агрегат (ДГА) 2, аккумуляторную батарею (АБ) 3, первую схему включения резерва (СВР1) 4, шины бесперебойного питания (ШБП) 5, выпрямительное устройство (ВУ) 6, разделительный диод 7, трехмашинный агрегат 8 содержащий объединенные общим валом двигатель постоянного тока (ДПТ) 9, вентильный двигатель (ВД) 10 и синхронный генератор (СГ) 11, вторую схему включения резерва (СВР2) 12 и шины гарантированного питания (ШГП) 13. Выводы для подключения сети 1 и дизель-генераторный агрегат 2 подключены к шинам бесперебойного питания 5 посредством первой схемы включения резерва 4. Выпрямительное устройство 6 соединено входом
с шинами бесперебойного питания 5, первым выходом 6-1 с аккумуляторной батареей 3 непосредственно, вторым выходом 6-2 с двигателем постоянного тока 9 трехмашинного агрегата 8, третьим выходом 6-3 с вентильным двигателем 10 непосредственно. Шины бесперебойного питания 5 и синхронный генератор 11 подключены к шинам гарантированного питания 13 через вторую схему включения резерва 12. Выпрямительное устройство 6 содержит (фиг.2) трехфазный трансформатор 6-0, имеющий первичную трехфазную обмотку 14 подключенную к шинам бесперебойного питания 5 и три вторичных обмотки 17 образующих первый 6-1, второй 6-2 и третий 6-3 выходы с помощью последовательно включенных соответствующих схем выпрямления 15 и соответствующих сглаживающих фильтров 16, при этом первый выход 6-1 подключен к батарее 3 непосредственно, второй выход 6-2 подключен к двигателю постоянного тока 9 через разделительный диод 7, а третий выход 6-3 соединен с вентильным двигателем 10 непосредственно. Схемы включения резерва 4 и 12 выполняют функции схемы «ИЛИ» и изготовляются серийно отечественными предприятиями. Шины бесперебойного 5 и гарантированного 13 питания представляют собой обычные распределительные шины, к которым подключаются трехфазные потребители, входящие в основную аппаратуру и в обеспечивающую аппаратуру (не показаны). Выпрямительное устройство 6 выполняет три функции: функцию выпрямления переменного тока поступающего с шин бесперебойного питания 5, функцию подзаряда аккумуляторной батареи 3 и функцию разделения напряжений аккумуляторной батареи 3 и выпрямленного
напряжения. Двигатель постоянного тока 9 выполняется обычно по схеме двигателя параллельного возбуждения и серийно выпускается многими заводами. Вентильный двигатель 10 является бесконтактным двигателем постоянного тока и серийно выпускается Чебоксарским электроаппаратным заводом. Синхронный генератор 11 является обычным трехфазным синхронным генератором, который нашел широкое применение в трехмашинных агрегатах 8.
Система гарантированного питания узла связи работает следующим образом. При наличии напряжения на выводах для подключения сети 1 оно через первую схему включения резерва 4 подается на шины бесперебойного питания 5, к которым подключено выпрямительное устройство 6. Выпрямленное напряжение подается на аккумуляторную батарею 3 для подзаряда и на вентильный двигатель 10 трехмашинного агрегата 8. Указанный двигатель начинает вращаться с заданной частотой, что предопределяет работу синхронного генератора 11, выдающего напряжение заданной величины; оно подается на шины гарантированного питания 13. В этом режиме двигатель постоянного тока 9 не работает и аккумуляторная батарея 3 емкость не расходует. При отсутствии напряжения на выводах для подключения сети 1 и до запуска дизель-генераторного агрегата 2 напряжение аккумуляторной батареи 3 поступает на вход двигателя постоянного тока 9 и он вращаясь обеспечивает работу синхронного генератора 11, напряжение которого через вторую схему включения резерва 12 подается на шины гарантированного питания 13. При готовности дизель-генератора 2 к приему
нагрузки его напряжение подается через первую схему включения резерва 4 на шины бесперебойного питания 5, и система работает по описанному выше алгоритму. Если по каким-либо причинам напряжение синхронного генератора 11 не выдается, то вторая схема включения резерва 12 подает напряжение на шины гарантированного питания 13 от шины бесперебойного питания 5. Дальнейшая работа системы аналогична работе описанной в первом режиме (при наличии напряжения сети). Появление напряжения на выходе выпрямительного устройства 6 позволяет прекратить разряд аккумуляторной батареи 3 за счет повышения потенциала на катоде разделительного диода 7. Коммутация цепей в системе при наличии напряжения на выводах для подключения сети 1, при разряде аккумуляторной батареи 3 и при работе дизель-генераторного агрегата 2 осуществляется такими же устройствами, которые используются для этих целей в штатных системах.
Применение вентильного двигателя позволяет избежать перегрузки по току, провалов напряжения сети при пусках трехмашинного агрегата, чем и достигается повышение устойчивости системы.
Источники принятые во внимание:
[1] Шейнина Т.С., Ханин Ц.И., Шалашова Л.М. Эксплуатация электропитающих установок систем передачи. М., Радио и связь, 1982, с.86, рис.2.2.
[2] Электропитание устройств связи. Под ред. О.А.Доморацкого. М., Радио и связь, 1981, с.243, рис.8.7.