Система для резервного питания нагрузки постоянным током

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ б:.Ьл те!ем ф д (i)) 720622

Союз Советски н

Социалистических

Республик

Ф сБ:, Я // у Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 2!.10.77 (21) 2536119/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51} М. Кл .

Н 027 7/34

Н 023 9/00

Гасударственный комитет

СССР но делам нзооретеннй н открытий

Опубликовано 05.03,80. Бюллетень №9

Дата опубликования описания 15.03.80 (53) УДК621.355.. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. Я. Мордухович, М. И. Бальшем и М. Л. Маркович,(7!) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ

НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

1 У

Настоящее изобретение относится к резервированным системам питания, а именно, к области коммутации секционированных аккумуляторных батарей в автоматических электропитающих установках (ЭПУ).

Известны устройства, обеспечивающие стабализацню напряжения на нагрузке при работе с аккумуляторными батареями в пределах 24 В +- 10%. Таким устройством является контакторная сборка КСЩП-4, которая обеспечивает автоматическое подключение дополнительных элементов секционированной аккумуляторной батареи к цепи нагрузки (1). Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает отключение дополнительных элементов от нагрузки при появлении питающего напряжения и подключение к дополнительным элементам зарядного выпрямителя и выпрямителя со держания;

В настоящее время на объектах связи используются стойки автоматического регулирования напряжения (САРН), обеспечи вающие стабилизацию напряжения на нагрузке с помощью угольных регуляторов, однако, потери мощности на таких регуляторах достигают 18% (2).

Прототипом настоящего изобретения явл яется схема коммутации автоматической

ЭПУ (3).

Известное устройство содержит основную и дополнительную аккумуляторные батареи, буферный и резервный выпрямители, контакторы, датчик така в цени нагрузки и вентили безобрывной коммутации. е Известная схема автоматической коммутации обеспечивает: ,— безобрывное подключение к цепи нагрузки основной и дополнительной аккумуляторной батареи при бтключении внешней сети переменного тока;

15 — включение резервного зарядного выпрямителя для заряда аккумуляторов и выключение его после окончания заряда; — заряд основной аккумуляторной батареи до 2,3 В на элемент и содержание в ре1в жиме непрерывного подзаряда дополнительной аккумуляторной батареи при, напряжении содержания 2,15 — 225 В на элемент.

Данная схема коммутации имеет следующие недостатки:! !

720622

3 . ...-, 4 ,1.: При пропаКйййй йапрйжийа -питаю- минус — к управляющему электроду тирисщей сети или при аварии буферного вйпря- тора.

Мителя" во время заряда аккумуляторов в, .- Схема системы разервиого питания предпервый момент только основная батарея че- ставлена на чертеже, где обозначено:

" рез вентили подключается к нагрузке; и на-: 1-.буферный выпрямитель; пряжение на нагрузке в этом .случае равно 2 — датчик тока; -, напряжению основной батареи минус паде- 3 — резервный разрядный выпрямитель; ние-напряжения на 2-х ветилях.:-----":-"- -. .. 4 †-основная аккумуляторная батарея;

Это приводит к нестабильности и сбоям 5 — дополнительная аккумуляторная бав работе цепей нагрузки. . " . "" ": - ", " тарея;

2. В режиме заряда аккумуляторных ба- 6 —.вйпрямитель содержания; тарей от -резервного выпрямитепа в конце 1Ф 7 — тиристор; цикла напряжение на основной ба1арее ста-" :. 8 — hегоsник опорного напряжения посновится соизмеримым с напряжением буфер- " "тоянного тока;, ного выпрямителя, питающего нагрузку..; . -: 9, 10 — контакторы, 11 —., вентиль безобрывной коммутации;

Прй этом открываются вентилй безобрыв- 12 — вольтметровое реле. ной коммутации и ток разряда аккумулято- . Буферный выпрямитель 1 подключен к ров идей в нагрузку, что исключает возмож клеммам нагрузки. В минусовой нагрузочной ноСть полного заряда аккумуляторов. ..: шйне установлен датчик тока 2. Плюс резерв3, Кроме того, так как вентили безобрыв- ного выпрямителя 3 подключен к шине разной коммутации" не рассчитаны на длитель- мыкающего контакта 10; а минус запаралный режим работы, наличие тока разряда, >О лелен с минусом буферного выпрямителя. протекающего через них, резко снижает на- Плюс основной аккумуляторной батареи 4 дежность коммутационного устройства в це- соединен с минусом дополнительной аккуму """ Мбм. "- .=:- --.- . -"."-= - - =:" -:."."""" - - -" -" ""-: " ":- ляторной батареи 5, а минус соединен с миЦелью настоящего изобретения-являет-- " нусом нагрузки. Плюс дополнительной акся увеличение надежности работы как на-, кумуляторной батареи подключен к замыкагрузки, так и всей системы питания путем ., ющему контакту 9". Плюс выпрямителя сообеспечения заданного найряжения на на- держания 6 подключен к плюсу 5, а минус — .грузке во время коммутационных процессов к минусу 5. и полного отключения от нагрузки аккумуляторной батареи во время ее заряда., Анод тиристора 7 подключен к шине заэо мыкающего контакта 9", катод — к шине Это достигаетсЯ тем, что в известнУю сис размыкающего контакта )0, управляющий тему для резервного питания нагрузки пос- электрод тиристора соединен с минусовой тоянным током, состоящую из основной и клеммой источника опорного напряжения В, дополнительной аккумуляторных <аТаре> плюсовая клемма которого соединена с за--- - ""соединенных последовательно, вольтметро мыкающим контактом 9". Анод вентиля 11 ного реле, подключенного параллельно ос- з подключен к размыкающему контакту 9, новной аккумуляторной батарее, буфеРного а катод — к размыкающему контакту 10 . выпрямителя, подключенного паРаллельно Плюсовая шина основной батареи соеди- нагрузке, датчика тока в цепи нагрузки ре иена с размыкающим контактом 9 . зервного зарядного выпрямителя, минус ко торого соединен с минусом буфернОго выпря- 4 Устройство работает следующим обрамителя и двух контакторов, катушки кото- зом

Рых включены паРаллельно нагРУзке, пРи- В буферном режиме буферный выпрямичем плюс дополнительной аккумуляторной тель 1 питает нагрузку, и ток нагрузки проба1гареи подключен к нагрузке через-за- . текает через датчик тока 2. Датчик тока мыкающий контакт первого и размыкаю- включен, Резервный зарядный выпрямитель щий контакт второго контакторов, минус <> 3 выключен, катушки контакторов 9 и 10 основной аккумуляторной батареи подклю обесточены. Дополнительная аккумуляторчен К нагрузке непосредственйо; тдчка соеди- . ная батарея содержится выпрямителем 6. нения основной и дополнительной батареи соединена с точкой соединения плюса резерв- При пропадании напряжения питающей

- ного мрядного-вйпрямителя, замыкающего е сети буферный выпрямитель и датчик тока контакта первого и размыкающего контакта выключаются, Через Размыкающий контакт . второго контакторов через размыкающий даника тока 2, включается контактор 9 и контакт первого контактора, параллельно ко- блокируется своим блок-контактом и кон=" " "торо@у включй вентйль в -Немой направле-, тактом вольтметрового реле 12. нии, введены тиристор, анод и катод кото- Аккумуляторные батареи через замыкаюрого подключены параллельно размыкающе- > щий контакт контакторы 9" и разМыкаюму контакту другого контактора,.и источник щий контакт контактора 10 подключаются

= onopiforо напряжения, плюс" когорого под- к нагрузке, НЮ время переброса контактов ключен к плюсу дополнительной батареи, а контактора.9 ток разряда аккумуляторов ос-, 720622

S 6 новной батареи протекает через вентиль 11 мутации позволяет обеспечить необходимое и размыкающий контакт контактора 10 . напряжение на нагрузке во время.коммутаПри появлении напряжения питающей се- ционных процессов, даег воэможность заря- . ти включается буферный выпрямитель, дат- дить аккумуляторы до номинальной емкосчик тока, резервный зарядный выпрямитель, ти, а также повышает надежность работы и контактор 10. Контактор 10 срабатывает . системы в целом. через замыкающий контакт 2" и блок-кон- такт контактора 9. Через замыкающий контакт контактора 9 все аккумуляторы под- Формула изобретения ключаются к .резервиому зарядному выпря-" мителю. Система >ля резервного питания нагрузРазмыкающим контактом контактора 10 gy ки постоянным током, состоящая из основаккумуляторные батареи 11 резервный заряд- ной и дополнительной аккумуляторных батаный выпрямитель отключаются от нагруз рей, соединенных последовательно, вольт; ки и буферного выпрямителя, метрового реле; подключенного параллельПри нагрузке во время заряда аккуму- но оскс,иной аккумуляторной батарее, бу, ляторных батарей осуществляется от. бу- ферно1.о выпрямителя, подключенного паралферного.выпрямителя.: „. 1» лельно нагрузке, датчика, тока в цепи наПри пропадании напряженйя питающей груэки, резервиогорзарядного выпрямителя, сети во время заряда аккумуляторных бата- минус которого соединен с минусом буферрей буферный выпрямитель, резервный за- ного выпрямителя," и двух контакторов, карядный выпрямитель, датчик тока и контак- тушки которых включены параллельно натор 10 выключаются. Б первый момент вре- >© грузке, причем плюс допочнительной аккумумени все аккумуляторы подключаются к на- ляторной батареи подключен к нагрузке чегрузке через замыкающий контакт контакто- рез замыкающий кбнтакт одного и размы- ра 9 и тиристор 7, что обеспечивает напря- кающий контакт другого контакторов, мижение на нагрузке в заданных ГОСТом пре- кус основной аккумуляторной батареи &одделах. ключен к нагрузке непосредственно; точДля того, чтобы тиристор не открывал- 2$ ка соединения основной и дополнительной ся при кратковременных уменьшениях на- аккумуляторных батарей соединена с точкой пряжения на выходе буферного выпрями- соединения,люса резервного з рядного вытеля, обусловленных переходными процес-: прямителя, замыкающего контакта одного . сами, в цепи управления тиристора установ- и размыкающего контакта другого кЬнтактолен источник дополнительного напряжения, ров через размыкающий контакт одного конвключенный навстречу отпирающему на- тактора, параллельно которому Включен веи. пряжению. тиль в прямом направлении, отличающаяся

Источник опорного напряжения может тем, что, с целью увеличения надежности расостоять, например, из трансформатора, вы- боты как нагрузки, так и всей системы питапрямительного моста и стабилитрона. иия путем обеспечения заданного напряжеПосле срабатывания элементов автома- И ния на нагрузке во время переходных про тики все аккумуляторы подключаются к на- цессов, в нее введены тиристор., анод-и кагрузке, через замыкающий контакт контак- . тод которого подключЕны йараллельио раз- тора 9 и размыкающий контакт контакто- мыкаюшим контактам другого контактора; ра 10, и источник опорного напряжения, плюс коАналогичный процесс происходит и при торого подключен к плюсу дополнительной

49 аварии буферного выпрямителя во время за-, батареи, а минус — к управляющему электряда аккумуляторных батарей. Данная ре- роду тиристора, зсрвированная система питания постоянным Источники информации, током, обеспечивающая подключение к на- принятые во внимание йри экспертизе грузке тринадцати аккумуляторов при про-, . 1. Устройство для питания .аппаратуры, падании напряжения питающей сети или 4s проводной связи, инф, сборник, М., «Связь», аварии буферного выпрямителя во время за- 1967, с. 63 — 64. ряда батарей, одновременно устраняет недос-, 2. Инженерно-технический справочник по таток известной схемы, заключающийся в электросвязи. Электроустановки, М., «Связьэ, невозможности полного заряда аккумулято- 1976, с. 226 — 229. ров из-за наличия диодов. 3. Казаринов И. Н. Проектирование электЯФ

Таким образом, включение тиристора и .; ропитающих установок предприятий проводисточника опорного напряжениями цепь ком- ной связи, М., «Связь», 1974, с. 124 —.128, 6

1.

° °, . »

° Ф

I °

720622

Составитель И. Найднна

Редактор hloposoia Техред К. Шуфрич Корректор М, Вигула

Заказ ) 0239/44 Тираж 783 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113033, Москва, )К вЂ” 33, Раушская наб., д. 4/б

° Фили»ал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пш1,11»тент 3«к. й28 - О