Система для резервного питания нагрузки постоянным током

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 61.бл твем фДд(и 720622 Союз Советски нСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,Н 02: 7/34 Н 027 9/00 Государственный комитет СССР но делам нзооретеннй н открытий(54) СИСТЕМА ДЛЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ1Настоящее изобретение относится к резервированным системам питания, а именно, к области коммутации секционированных аккумуляторных батарей в автоматических электропитающих установках (ЭПУ).Известны устройства, обеспечивающиестабализацню напряжения на нагрузке при работе с аккумуляторными батареями в пределах 24 В + 10%, Таким устройством является контакторная сборка КСЩП, 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 выпрямителясо держания; В настояшее 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 яв.л яется схема коммутации автоматическойЭПУ 3.Известное устройство содержит основную и дополнительную аккумуляторные батареи, буферный и резервный выпрямители,контакторы, датчик така в цени нагрузкии вентили безобрывной коммутации.1 е Известная схема автоматической коммутации обеспечивает:, - безобрывное подключение к цепи на.грузки основной и дополнительной аккумуляторной батареи при бтключении внешнейсети 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 рев жиме непрерывного подзаряда дополнительной аккумуляторной батареи прн, напряжении содержания 2,15 - 2,25 В на элемент,Данная схема коммутации имеетследующие недостатки:,1,ПрИ" пропадБйМ напрйжйов питаю-мйнус - к управляющему электроду тирисщей сети или при аварии буферноговйпря-тора.Мителя"во время заряда аккумуляторов в, Схема-системыразервного питания предпервый момент только основная батарея че-ставлена на чертеже, где обозначено;" рез вентили подключается к нагрузке; и на-.буферный выпрямитель;пряжение на нагрузке в этом случае равно2 - датчик тока; ,напряжению основной батареи минус паде-3 - резервный разрядный выпрямитель;ние напряжения на 2.х ветилях. "-".- : , . 4 в -основная аккумуляторная батарея;Это приводит к нестабильности и сбоям5 - дополнительная аккумуляторная бав работе цепей нагрузки". ," "." "" ,тарея;2, В режиме заряда аккумуляторных ба - .вйпрямитель содержания;тарей -от"резервного выпрямитепй в конце 16 7 - тиристор;цикла напряжение на основной баарееСта-":.8 - источник 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 токразряда аккумулято- .Буферный выпрямитель 1 подключен кров идейв"нагрузку, что исключает возможклеммам нагрузки. В минусовой нагрузочнойноСть полного заряда аккумуляторов. " : шйне установлен датчик тока 2. Плюс резерв 3, 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, ЗФ лелен с минусом буферного выпрямителя."протекающего через них, Резко снижает на-Плюс основной аккумуляторной батареи 4дежность коммутационного устройства в це-соединен с минусом дополнительной аккумуЛбм. .-"- ". ".:- "-:" "." = ". 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 ф. Плюс выпрямителя сообеспечения заданного найряжения на на-,держания 6 подключен к плюсу 5, а минус -грузке во время коммутационных процессовк минусу 5."и полного отключения от нагрузки аккумуляторной батареи во время ее заряда., Анод тиристора 7 подключен к шине заза мыкающего контакта 9", катод - к шинеЭто достигаетсятем, что в"известную сис размыкающего контакта 10, управляющийтему для резервного питания нагрузки пос- электрод тиристора соединен с минусовойтоянным током, состоящую из основной и клеммой источника опорного напряжения 8,п юсовая клемма которого соединена с за дополнительной аккумуляторных батаРей йЛюсовая клемма которого соединена с з " " соединенных последбвательно, вольтметро мыкающим контактом 9". Анод вентил 1Гного реле, подключенного параллельно ос- подключен к размыкающему контакту 9;ЗЯа том ". нод вентиляковкой аккумуляторной батарее, буферного . а катод - к размыкающему контакту 10,выпрямителя, подключенного параллельно Плюсовая шина основной батареисолюсовая шина основной атареи соеди-" "нагрузке,датчика тока в цепинагрузки, ре- иена с размыкающим контактом 9.зервного зарядного выпрямителя, минус которого соединен с минусом буферного выпря Устройство работает следующим обра.мителя и двух контакторов, катушки кото-зомрых включены параллельно нагрузке, при- В буферном режиме буферный выпрямичем плюс дополнительной аккумуляторной тель 1 питает нагрузку, и ток нагрузки про.батареи подключен .к нагрузке через-за. текает черездатчик тока 2. Датчик токамыкающий контакт первого и размыкаю- включен, Резервный зарядный выпрямительщий контакт второго контакторов," минус 4 з 3 выключен, катушки контакторов 9 и Оосновнойаккумуляторной батареи подкц обесточены, Дополнительная аккумуляторчен К нагрузке непосредственйо; тдчка соеди . ная батарея содержится выпрямителем 6.нения основной и дополнительной батареисоединена с точкой соединения плюса резерв-" При пропадании напряжения питающейного зарядноговйпрямителя,замыкающегосети буферный выпрямитель и датчик токаконтаКта первого и размыкающего контакта выключаются, Через размыкающий контакт .второго контакторов через размыкающийданика тока 2 , включается контактор 9 иконтактпервогоконтактора,параллельноко- блокируется своим блок-контактом и кон.торойЙключенвентцв"прямом направле-, тактом вольтметрового реле 12.нии, введены тиристор, анод и катод кото- Аккумуляторные батареи через замыкаюрого подключены параллельноразмыкающе- фф щий контакт контакторы 9" и разМыкаю.му контакту другого контактора,.и источник щий контакт контактора 10подключаются= " опбрМого-напряжения, плюс" которого под- к нагрузке, Н 0 время переброса контактовключен к плюсу дополнительной батареи, а контактора.9 ток разряда аккумуляторов ос.,720622 б 3новной батареи протекает через вентиль 11и размыкающий контакт контактора 10.При появлении напряжения питающей сети включается буферный выпрямитель, дат-чик тока, резервный зарядный выпрямительи контактор 10, Контактор 10 срабатывает .через замыкающий контакт 2" и блок-кон-такт контактора 9. Через замыкающий контакт контактора 9 все аккумуляторы подключаются к резервному зарядному выпря-мителю.Размыкающим контактом контактора 10 раккумуляторные батареи й резервный зарядный выпрямитель отключаются от нагруз-ки и буферного. выпрямителя,При нагрузке во время заряда аккуму-, ляторных батарей осуществляется от буферного,выпрямителя.: . иПри пропадании напряженйя питающейсети во время заряда аккумуляторных бата.рей буферный выпрямитель, резервный зарядный выпрямитель, датчик тока и контактор 10 выключаются, Б первый момент вре-мени все аккумуляторы подключаются к нагрузке через замыкающий контакт контактора 9 и тиристор 7, что обеспечивает напряжение на нагрузке в заданных ГОСТом пределах.Для того, чтобы тиристор не открывал- фся при кратковременных уменьшениях напряжения на выходе буферного выпрямителя, обусловленных переходными процес. сами, в цепи управления тиристора установлен источник дополнительного напряжения,включенный навстречу отпирающему на. пряжению.Источник опорного напряжения можетсостоять, например, из трансформатора, выпрямительного моста и стабилитрона.После срабатывания элементов автома. 33тики все аккумуляторы подключаются к нагрузке, через замыкающий контакт контактора 9 и размыкающий контакт контактора 10,Аналогичный процесс происходит и приаварии буферного выпрямителя во время за 49ряда аккумуляторных батарей. Данная резсрвированная система питания постояннымтоком, обеспечивающая подключение к нагрузке тринадцати аккумуляторов при про, падании напряжения питающей сети или 4аварии буферного выпрямителя во время заряда батарей, одновременно устраняет недос-,таток известной схемы, закдючающийся вневозможности полного заряда аккумулято.ров из-за наличия диодов.Таким образом, включение тиристора и.источника опорного напряжениями цепь ком 6мутации позволяет обеспечить необходимое напряжение на нагрузке во время.коммутационных процессов, даег воэможность заря-. дить аккумуляторы до номинальной емкости, а также повышает надежность работы системы в целом. формула изобретенияфСистема уля резервного питания нагрузки постоянным током, состоящая из основной и дополнительной аккумуляторных батарей, соединенных последовательно, вольт;метрового реле; подключенного параллельно оснсрной аккумуляторной батарее, буферноговыпрямителя, подключенного параллельно нагрузке, датчика, тока в цепи нагрузки, резервногорзарядного выпрямителя,минус которого соединен с минусом буферного выпрямителя, и двух контакторов, катушки которых включеныпараллельно нагрузке, причем плюс допочнительной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке че.рез замыкающий кбнтакт одного и размы-кающий контакт другого контакторов, минус основной аккумуляторной батареи подключен к нагрузке непосредственно точ-ка соединения основной и дополнительнойаккумуляторных батарей соединена с точкойсоединения ;люса резервного зарядного выпрямителя, замыкающего контакта одногои размыкающего контакта другого кЬнтакторов через размыкающий контакт одного контактора, параллельно которому Включен вентиль в прямом направлении, отличающаясятем, что, с целью увеличения надежности работы как нагрузки, так и всей системыпитания путем обеспечения заданного напряжения на нагрузке во время переходных процессов, в нее введены тиристор., анод-и ка.тод которого подключены йараллельно раз-мыкающим контактам другого контактора;и источник опорного напряжения, плюс которого подключен к плюсу дополнительнойбатареи, а минус - к управляющему электроду тиристора,Источники информации,принятые во внимание йриэкспертизе1. Устройство для питания .аппаратурыпроводной связи, инф, сборник, М., Связь,1967, с. 63 - 64,2, Инженерно-технический справочник поэлектросвязи, Электроустановки, М., Связьэ,1976, с. 226 - 229.3. Казаринов И. Н. Проектирование электропитающих установок предприятий проводной связи, М Связь, 1974, с. 124 - .128,. Филиал,ПП витель И, НайдннаК. Шу Фрич Корректор83 Подписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/бУжгород, ул. Проектная,3. Згг-О Вигула