Выпрямительные устройства серии ВУЛ

Выпрямительные устройства серии ВУЛ предназначены для безбатарейного питания аппаратуры связи по двухлучевой схеме. Выпускаются ВУЛ по следующей номенклатуре: ВУЛ-24/120 и ВУЛ-24/250 —на напряжение 24 В; ВУЛ-60/140 и ВУЛ-60/260 —на напряжение 60 В; ВУЛ-220/13 — на напряжение 220 В.

Комплект, состоящий из двух одинаковых ВУЛ и приданного им одного общего шкафа фильтров ШФ, получил обозначение ВУЛС. В установке ВУЛС каждый ВУЛ подключается к отдельному фидеру переменного тока. По постоянному току оба ВУЛ соединены параллельно и в нормальном режиме работают с нагрузкой, не превышающей 50% от номинальной мощности. При прекращении подачи напряжения по одному из фидеров или повреждении одного из ВУЛ второй ВУЛ берет на себя всю нагрузку комплекта без перерыва питания, а поврежденный ВУЛ отключается. Однако и в этом случае ВУЛ загружается не более чем на 100%. При восстановлении напряжения на фидере отключенный ВУЛ автоматически включается в работу и вся нагрузка поровну распределяется между двумя ВУЛ.

Выпрямительные устройства серии ВУЛ выполнены на базе выпрямительных устройств серии ВУ и в них полностью сохраняются схема выпрямления переменного тока и принцип стабилизации выходного напряжения. Но в связи с тем, что выпрямительные устройства серии ВУЛ предназначены для безбатарейного питания аппаратуры связи, их схема автоматики и сигнализации несколько отличается от схемы выпрямителей серии ВУ: из схемы автоматики исключены реле переключения режимов стабилизации выпрямителя (так как в выпрямителях ВУЛ имеется только стабилизация по напряжению); сигнализация об отключении ВУЛ при перегорании предохранителя в цепях управления осуществляется от реле, питаемого от второго ВУЛ комплекта (в ВУ этот сигнал подавался от реле, питаемого от батарей); введена задержка отпускания контакторов ВУЛ на 0,8 с (время срабатывания устройства автоматического включения резерва (АВР) на вводах переменного тока).

Схема силового тракта выпрямителя ВУЛ идентична схеме силового тракта выпрямителя ВУ (см. рис. 5.1) и отличается от последней только тем, что с целью улучшения качества напряжения питания на шинах нагрузки при включении и выключении одного из параллельно работающих выпрямителей устанавливается один общий двухзвенный фильтр на два параллельно работающих выпрямителя. Параметры фильтра таковы, что на его выходе обеспечивается, пульсация выпрямленного напряжения по ГОСТ 5237—69.

Каждое звено фильтра состоит из дросселя фильтров ДрФ₁ ДрФ₂ и трех параллельно включенных блоков конденсаторов Бл₁—Бл₃, Бл₄—Бл₆ (рис. 5.3). При отключении одного из блоков в любом звене фильтра пульсация напряжения на выходе ВУЛС не будет превышать нормы. Каждый блок конденсаторов защищен индивидуальным предохранителем П_р1—П_р6- При перегорании любого из предохранителей на ШФ загорается сигнальная лампочка и поступает сигнал на отдельное табло.

Рис. S.3. Принципиальная схема фильтра ВУЛ

Схема автоматики, защиты и сигнализации ВУЛ обеспечивает:

— автоматическую стабилизацию выпрямленного напряжения с точностью ±2% при изменении напряжения питающей сети в пределах 90—105% от номинального значения, частоты 49—51 Гц, тока нагрузки 10—100% для выпрямителей на напряжение 24 и 220 В и 5—100% для выпрямителей на напряжение 60 В;

—равномерное деление нагрузки между параллельно работающими выпрямителями с точностью до 10%;

—автоматическое выключение выпрямителя при перегрузке или перегорании предохранителя;

—автоматическое выключение выпрямителя при пропадании напряжения на фидере переменного тока или одной из фаз фидера и автоматическое включение его при восстановлении напряжения;

—задержку отпускания контакторов постоянного и переменного токов на 0,8 с при попадании напряжения сети, чтобы избежать лишней коммутации ВУЛ во время автоматического ввода резервного фидера переменного тока;

—надежное удержание контакторов при уменьшении напряжения питающей сети на 50% от номинального значения;

—оптическую сигнализацию на самом ВУЛ о выключении выпрямителя при перегрузке или сгорании предохранителя и выведение оптической и акустической сигнализации на отдельное или общестанционное реле.

На ВУЛ-24/120 и ВУЛ-220/13 обеспечиваются индивидуальная защита каждого ВУЛ от перенапряжения в случае аварии в цепи полупроводникового стабилизатора и избирательное выключение неисправного ВУЛ. На остальных ВУЛ обеспечивается только сигнализация о перенапряжении.

Средний КПД ВУЛ — 0,7; cosφ— 0,72÷0,75. Конструктивно ВУЛ выполнены аналогично ВУ. Шкаф фильтра ШФ имеет съемные крышки с лицевой стороны и может устанавливаться либо сзади ВУЛ, либо в одном ряду с ними. Обслуживание выпрямителей ВУЛ и фильтра осуществляется с лицевой стороны.

. Выпрямительные блоки для электропитания телефонных станций малой емкости

Для электропитания станции малой емкости промышленностью Министерства связи СССР выпускаются выпрямительные блоки типа ВБ на номинальные напряжения 24 и 60 В. Блоки ВБ представляют собой стабилизированные по напряжению выпрямители, обеспечивающие стабилизацию выпрямленного напряжения в пределах, оговоренных ГОСТ 5237—69, при изменении напряжения питающей сети на —20÷+10% от номинального напряжения и тока нагрузки от 0 до 100% для выпрямительных блоков на напряжение 24 В и от 5 до 100% для выпрямительных блоков на напряжение— 60 В. На выходе ВБ установлены сглаживающие фильтры, обеспечивающие псофометрическую величину пульсации выпрямленного напряжения не более 2,4 мВ для ВБ на напряжение 24 В и 5 мВ для ВБ на напряжение 60 В. Это позволяет использовать блоки ВБ как в установках с аккумуляторными батареями, так и для непосредственного электропитания аппаратуры связи. Выпрямительные блоки выпускаются по следующей номенклатуре: ВБ-60/5; ВБ-60/10; ВБ-60/15 и В Б-60/25 — на напряжение 60 В; ВБ-24/3 и ВБ-24/6 — на напряжение 24 В.

Принципиальные электрические схемы всех выпрямительных блоков типа ВБ идентичны. На рис. 5.4 приведена принципиальная схема блока ВБ-60/15. Силовой тракт выпрямительного блока содержит феррорезонансный стабилизатор (ФРС), состоящий из трансформаторов Тр₁ и Тр₂выпрямительный мост ВМ и двухзвенный фильтр (дроссели ДрФ₁ и ДрФ₂), конденсаторы C₁ и С₂ Трансформатор Tp₁ — насыщенный, а трансформатор Тр₂ — ненасыщенный с зазором. На насыщенном трансформаторе расположены сетевая обмотка ω₁, обмотка ω_р для включения резонансного конденсатора, которая образуется из части (или всей) обмотки ω_1, и вторичная обмотка ω₃. К резонансной обмотке подключен резонансный конденсатор С₅.

С помощью резонансной обмотки достигается насыщение сердечника Tp₁. На ненасыщенном трансформаторе Тр₂ расположены сетевая ω₁ и вторичная ω₂ обмотки. Первичные обмотки насыщенного и ненасыщенного трансформаторов включаются последовательно. Вторичная обмотка ω₂ трансформатора Тр₂ подключается к отводу вторичной обмотки трансформатора Tp₁. Таким образом, вторичные обмотки трансформаторов образуют несимметричную звезду и подключаются к выпрямительному мосту, собранному по схеме Ларионова. В такой схеме стабилизация напряжения на нагрузке при изменении напряжения сети или тока нагрузки обеспечивается за счет перераспределения падения напряжения на обмотках насыщенного и ненасыщенного трансформаторов и изменения угла сдвига фаз между векторами напряжений. При номинальном напряжении сети и номинальном токе нагрузки сдвиг фаз между напряжениями во -вторичных обмотках Tp₁ и Тр₂ составляет около 100° (подбирается подключением начала вторичной обмотки Тр₂ к соответствующей отпайке обмотки ω₂ трансформатора Tp₁)

Рис. 5.4. Принципиальная схема вы­прямительного блока ВБ-60/15

При уменьшении тока нагрузки выпрямителя уменьшается и входной ток, потребляемый из сети. Пропорционально уменьшению этого тока уменьшается и падение напряжения на первичной обмотке Тр₂, а на первичной обмотке Три вследствие насыщения, напряжение изменяется незначительно. Угол сдвига фаз между векторами напряжения во вторичных обмотках трансформаторов увеличивается, схема приближается к однофазной, вследствие чего напряжение на выходе выпрямительного моста изменяется незначительно. При понижении напряжения сети уменьшается напряжение первичных и вторичных обмоток трансформаторов. Вследствие уменьшения напряжения резонансной емкости уменьшается и сдвиг фаз между векторами напряжения вторичных обмоток Tp₁ и Tp₂, и напряжение на выходе выпрямительного моста остается скомпенсированным.

Схема стабилизации со сдвинутой фазой обеспечивает и меньшую пульсацию выпрямленного напряжения по сравнению с обычной однофазной схемой выпрямления. Фильтр на выходе ВБ обеспечивает снижение пульсации выпрямленного напряжения до величин, указанных ранее для всех режимов работы блоков.

С целью предупреждения возникновения перенапряжения на конденсаторах фильтра при включении ВБ без нагрузки и быстрого разряда конденсаторов после отключения выпрямителя параллельно конденсаторам фильтра включены резисторы Rc₁ и Rс₂-Защита ВБ по выходу и входу осуществляется с помощью предохранителей Пр₃ и Пр₄.

В качестве выпрямительных элементов в ВБ используются селеновые столбы. Ток нагрузки контролируется амперметром А, а напряжение — вольтметром V. Чтобы исключить работу ВБ на холостом ходу, к выходу выпрямителя подключено балластное сопротивление R_б- Сигнализация наличия напряжения на выходе и входе ВБ осуществляется лампами Л₁ и Л₂.

В работу выпрямитель включается с помощью выключателя В. Нагрузка к выходу выпрямителя подключается контактом силового реле Р₃.

Средний КПД ВБ — 0,6; cosφ = 0,75. Конструктивно ВБ-24 выполнены в виде настенного шкафа, а ВБ-60 — в виде блоков, которые можно устанавливать один над другим.

Для электропитания домовых АТС емкостью 100 номеров применяются выпрямители типа ВТ-61/5. Схема этого выпрямителя в основном аналогична схеме блоков ВБ, приведенной на рис. 5.4.

Питание ВТ-61/5 осуществляется от однофазной сети переменного тока номинальным напряжением 220 В, частотой 50 Гц; выпрямленное напряжение поддерживается в пределах 59—64 В при изменении нагрузки от 0,3 до 5 А при колебании напряжения сети переменного тока в пределах от 85 до 110% по отношению к номинальному значению и частоты от 49,5 до 50 Гц; пульсация выпрямленного напряжения не превышает 5 мВ псоф. Допускается кратковременная (не более 1 с) полуторакратная перегрузка выпрямительного устройства, которая возможна при восстановлении электроснабжения после перерыва при одновременном уходе в отбой всех занятых к моменту перерыва искателей АТС ДШ. В номинальном режиме КПД устройства не ниже 0,6, а коэффициент мощности (cosφ) равен 0,8.

Для стабилизации входного напряжения переменного тока, как и у ВБ-60, применен феррорезонансный стабилизатор ФРС, который одновременно служит и фазопреобразователем. Это позволило при питании от однофазного напряжения применить трехфазную схему выпрямления Ларионова. За счет соответствующего автоматического изменения величин и фаз напряжения, подводимого к выпрямительному мосту при колебаниях нагрузки и питающего напряжения, обеспечивается требуемая стабилизация выпрямленного напряжения.

Выпрямительное устройство ВТ конструктивно выполнено в виде настенного шкафа.

Для содержания в режиме непрерывного подзаряда и дозаряда стартерных батарей, применяемых в автоматизированных дизель-генераторных установках, используются подзарядные блоки ПБВ, выполненные по описанной ранее схеме. В этих блоках применяется облегченный фильтр, так как они всегда работают совместно с аккумуляторной батареей. Питание ПБВ осуществляется переменным током частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Выпрямленное напряжение — 24 В, максимальный выпрямленный ток — 3 А. Точность стабилизации напряжения ±2%. Блоки ПБВ размещаются в шкафах заряда батарей (ШЗБ).