Системы бесперебойного электропитания постоянного тока (СБЭП)

Рассмотрим на примере СБЭП-48/80-3Б, изготовитель ООО АТС-КОНВЕРС.

Модульные системы бесперебойного электропитания (СБЭП) предназначены для электропитания оборудования средств связи и телекоммуникаций постоянным напряжением 48 В при работе от трехфазной или однофазной сети переменного тока 220/380 В частотой 50 Гц, а также двигатель-генераторных установок.

В нормальном режиме они обеспечивают электропитание потребителей, а также заряд и содержание до четырех групп аккумуляторных батарей. При отключении или недопустимом отклонении сетевого напряжения электропитание потребителей производится в автономном режиме от аккумуляторов

Структура условного обозначения СБЭП

СБЭП–ХХ/YYY–ZZWX

СБЭП – система бесперебойного электропитания

XX – значение номинального выходного напряжения, В;

YYY – значение максимального выходного тока при полной комплектации выпрямителями, А;

ZZ – количество установленных модулей-выпрямителей;

W – размещение аккумуляторной батареи (Б – встроенная в

шкаф СБЭП аккумуляторная батарея, электрически

соединенная со шкафом; без символа – внешняя

аккумуляторная батарея);

X – цифра, обозначающая код модификации изделия.

Структурная схема СБЭП-48/80-3Б

Сетевое напряжение поступает на вход трехфазного стабилизатора переменного напряжения СКм-6600-3-1, состоящего из трех однофазных стабилизаторов СКм-2200-1, установленных на объединительную раму.

Каждый из однофазных стабилизаторов имеет возможность ручного переключения на встроенную обводную цепь и обеспечивает защиту от индустриальных и атмосферных импульсных помех и перенапряжений сети до 4 кВ, фильтрацию высокочастотных шумов, стабилизацию напряжения на выходе при существенных колебаниях входного напряжения, автоматическую защиту подключенных к их выходам модулей-выпрямителей путем отключения при недопустимых отклонениях сетевого напряжения.

Использование стабилизаторов также позволяет сузить диапазон переменного напряжения на входе выпрямителей, что снижает токовые нагрузки на их входные цепи (особенно при низком напряжении сети переменного тока), уменьшает тепловыделение выпрямителей и повышает надежность их работы.

Переменное напряжение с выхода трехфазного стабилизатора поступает на встроенную в шкаф СБЭП распределительную панель переменного тока РП5.1-2, имеющую в своем составе клеммные блоки для подсоединения подводящих проводников и автоматические включатели QF1 – QF3, распределяющие переменное напряжение по модулям-выпрямителям ВМ-1300/48, расположенным в основном модуле МО48-3-2. Выход каждого однофазного стабилизатора переменного напряжения, подключаемый через индивидуальный автоматический включатель, обеспечивает электропитание модуля-выпрямителя. В случае неисправности однофазного стабилизатора, от сети переменного тока отключаются только один выпрямитель до тех пор, пока не будет выполнено ручное переключение выхода неисправного стабилизатора на встроенную обводную цепь.

Выходы модулей-выпрямителей соединены параллельно для обеспечения требуемого выходного тока СБЭП и организации резерва на случай выхода из строя одного из модулей.

Напряжение с выходов модулей-выпрямителей ВМ-1300/48 поступает на автоматические выключатели нагрузок F1 – F8, обеспечивающие распределение токов и защиту потребителей. Автоматические выключатели аккумуляторных батарей FB1, FB2 обеспечивают коммутацию до трех батарей, их защиту от внутренних КЗ, а также, при наличии двух внешних батарей, селективное отключение батарей при поведении профилактических работ с сохранением бесперебойности энергоснабжения нагрузок. Подключение встроенной батареи, а при наличии внешних – и внешних, к общей выходной шине постоянного тока производится с помощью автоматически управляемого контактора Q1.

При нахождении напряжения сети в пределах рабочего диапазона модули - выпрямители питают нагрузку и одновременно поддерживают батареи в заряженном состоянии. При недопустимых отклонениях параметров напряжения сети выходы стабилизаторов автоматически отключаются, и электропитание входных цепей модулей-выпрямителей прекращается. Необходимую нагрузке энергию поставляют аккумуляторные батареи в течение времени резервирования. Контактор Q1 автоматически отключает батареи от выходной шины постоянного тока, если в процессе разряда напряжение батарей снизится до заданного граничного значения. Это предотвращает глубокий разряд батарей и их повреждение.

При восстановлении параметров сетевого напряжения стабилизаторы автоматически включаются в работу, что приводит к запуску модулей-выпрямителей, возобновляющих электропитание нагрузки и батарей от сети переменного тока.

Работа системы регулируется модулем контроля и управления МКУ1. В модуле задаются уставки выходного напряжения постоянного тока, пороговые значения параметров аварийной сигнализации, условия действия контактора Q1, параметры температурной компенсация заряда батарей, параметры диагностики батарей и ускоренного заряда, и т.д.

Любой сбой в работе СБЭП индицируется светодиодом на панели МКУ1, текстовым сообщением на дисплее модуля, а также транслируется на “сухие” контакты реле платы интерфейса аварийной сигнализации и датчиков ВМ0468. В случае отказа МКУ1 выполнение основных функций СБЭП, таких как электропитание нагрузки и заряд батарей, будет продолжаться. При этом модули-выпрямители будут поддерживать свои параметры в безопасных пределах, заданных по умолчанию.

В состав СБЭП также входят датчик измерения температуры батарей ДТБ1, с помощью которого обеспечивается температурная компенсация напряжения заряда батарей, и датчик измерения симметрии батарей ДСБ1, позволяющие контролировать симметрию 12 В сегментов батарей и выявлять их неисправность на ранней стадии.

Сигналы с датчиков ДТБ1, ДСБ1, с платы контроля состояния автоматических выключателей F1 – F8 (ПКАВ), автоматических выключателей FB1, FB2 обрабатываются платой интерфейса аварийной сигнализации и датчиков ВМ0468 и передаются через интерфейсную плату ВМ0384 в МКУ1. Также через интерфейсную плату ВМ0384 обеспечивается взаимодействие МКУ1 с коммутационной панелью основного модуля ВМ0425 и подключаемыми к

ней модулями-выпрямителями.

Контрольные вопросы

1. Назовите основных производителей промышленного оборудования по источникам электропитания.

2. Структурные схемы выпрямительных модулей.

3. Сравнительный анализ схем построения выпрямительных устройств.