Источники  бесперебойного питания (ИБП)

Раздел 13 - Промышленное оборудование

 В настоящее время ведущими российскими поставщиками и производителями систем электропитания для телекоммуникаций являются компании: ЗАО «Ольдам», ОАО Юрьев - Польский завод «Промсвязь», ООО «АТС-КОНВЕРС». Они предлагают широкий выбор различного электропреобразовательного оборудования: инверторы и конверторы напряжения, электропитающие  устройства, аккумуляторные батареи, выпрямительные устройства, источники бесперебойного питания, зарядные устройства, системы мониторинга и управления, щиты постоянного тока, стабилизаторы постоянного напряжения, дизель-генераторные установки и многое другое. Ниже рассмотрены некоторые из вышеперечисленных устройств.

Выпрямительные устройства

 Рассмотрим на примере выпрямителя ВБВ 24/3-2, изготовитель - ОАО “ Юрьев - Польский завод  “Промсвязь”.

Выпрямители серии ВБВ предназначены для электропитания телекоммуникационной аппаратуры различного назначения напряжением 24, 48 или 60В постоянного тока и могут использоваться для самостоятельной работы или в составе электропитающих установок.

Условное обозначение выпрямителей ВБВ:

Выпрямители обеспечивают:

· гальваническую развязку нагрузки от сети переменного тока;

· стабилизацию и регулировку выходного напряжения методом широтно-импульсной модуляции;

· ограничение тока нагрузки;

· задержку включения и плавный запуск;

· выключение при уходе напряжения сети переменного тока за допустимые пределы;

· защиту от повышения выходного напряжения;

· защиту при коротком замыкании на выходе;

· световую и дистанционную сигнализацию;

· возможность изменения выходного напряжения при подаче внешних сигналов на входной разъем.

Функциональная схема выпрямителя

Выпрямительное устройство серии ВБВ 24/3-2 построено по схеме с бестрансформаторным входом и регулированием напряжения методом широтно - импульсной модуляции (ШИМ).

Рисунок 1 – Функциональная схема выпрямителя ВБВ 24/3 -2

Силовая цепь (рисунок 1) состоит из: входного выпрямителя, собранного по однофазной мостовой схеме с емкостным сглаживающим фильтром на выходе, однотактного прямоходового инвертора напряжения и выходного выпрямителя со сглаживающим фильтром. Для исключения воздействия входной импульсной помехи на источник и самого источника на потребителя на входе и выходе установлены фильтры помех.

В систему управления входят: эталонный источник постоянного напряжения (U_ЭТ); схема сравнения; диодный оптрон V1 для передачи постоянной составляющей напряжения обратной связи (U_ОС); задающий генератор (U_ЗГ); генератор пилообразного напряжения (U_П); ШИМ – компаратор; RS- триггер и усилитель мощности.

На выходе ШИМ-компаратора сигнал равен “1”, если уровень пилообразного напряжения больше уровня напряжения обратной связи (рисунок 2). При возрастании входного напряжения равенство напряжения U_П и напряжения обратной связи Uос, наступает раньше, что приводит к уменьшению по длительности ШИМ- сигнала (U_шим). Среднее значение напряжения на выходе при этом уменьшается, т.е. восстанавливается.

Рисунок 2 – Временные диаграммы

Схема автоматики, защиты и сигнализации обеспечивает блокирование подачи управляющих импульсов при превышении допустимого тока стока ключа VT, повышении или понижении входного напряжения (U_ВХ) и повышении выходного напряжения выпрямительного устройства (U₀), где передача сигнала защиты осуществляется посредством тиристорного оптрона V2. При нормальном функционировании ВБВ горит светодиод Н1. Для построения цепей дистанционной сигнализации предусмотрен контакт 4 системного разъема X1. Выпрямитель ВБВ может работать только в режиме стабилизации напряжения.

Источники  бесперебойного питания (ИБП)

Рассмотрим на примере ИБП5-48/36-4.2, изготовитель ЗАО «СВЯЗЬИНЖИНИРИНГ».

Источник бесперебойного питания ИБП5-48/36-4.2 предназначен для электропитания напряжением постоянного тока оборудования предприятий электросвязи взаимоувязанной сети связи Российской Федерации. Электропитание источника ИБП5-48/36-4.2 осуществляется от однофазной двухпроводной сети. Источник может работать как с аккумуляторной батареей, так и без неё. В состав источника входят два основных узла: узел управления, защиты и контроля и силовой узел, в котором могут размещаться до четырёх выпрямительных модулей.

Структура шифра источников бесперебойного питания:

Структурная схема ИБП

Источник ИБП5-48/36-4.2 представляет собой систему бесперебойного питания постоянного тока с аккумуляторной батареей (АБ), подключенной во всех режимах к нагрузке. Это, так называемая, буферная схема (рисунок 3).

Рисунок 3 – Структурная схема источника ИБП5-48/36-4.2

Силовой узел содержит выпрямительные модули типа БП1…БП4, коммутирующую и защитную аппаратуру, выполняющую следующие функции:

· Автоматический выключатель QF1 совместно с варисторами RU1, RU2 защищает цепи электропитания переменного тока от перегрузок и коротких замыканий.

· Автоматический выключатель QF6 обеспечивает защиту аккумуляторной батареи от перегрузок и короткого замыкания.

· Автоматические выключатели QF2…QF5 обеспечивают защиту выходных цепей источника от перегрузок.

· Микропроцессорный блок цифровой обработки выполняет следующие функции:

- непрерывное измерение и отображение на дисплее основных  

   параметров устройства – суммарного выходного тока Iо,

    выходного напряжения Uн и тока разряда – заряда

    аккумуляторной батареи Iа.

- контроль технического состояния и его индикацию на

   передней панели узла управления;

- контроль ёмкости аккумуляторной батареи;

- измерение и запоминание в энергозависимой памяти БЦО

   значений тока разряда батареи Iа  в процессе тестирования,

   напряжения на нагрузке Uн и израсходованной  ёмкости;

              - коррекцию напряжения заряда аккумуляторной батареи в

   зависимости от температуры окружающей среды;

                      -ограничение тока заряда аккумуляторной батареи;

                     - отключение аккумуляторной батареи при глубоком разряде;

                     - выдачу внешних сигналов неисправности через перекидные

беспотенциальные контакты реле;

                     - ручную (с панели узла управления) корректировку текущего

                        времени, даты и постоянных параметров, определяющих

 режимы работы источника и тестирования аккумуляторной

 батареи;

                      - дистанционную (по интерфейсу RS-232C) корректировку

текущего времени и даты.