Привет студент

Основные положения системы

Качество, надежность и эксплуатационные характеристики современных электроустановок для телекоммуникационных систем во многом определяются возможностями информационных технологий, которые в них используются.

Цифровые контроллеры в модулях управления и отдельных устройствах электроустановки осуществляют постоянный контроль состояния оборудования, оптимизируют режимы работы и прогнозируют возможные неисправности для их своевременного устранения, а также контролируют показатели окружающей среды, параметры питающей сети и осуществляют мониторинг других устройств электроустановки.

Именно использование цифровых контроллеров в ЭПУ позволяет существенно повысить надежность электропитания аппаратуры. Действительно, коэффициент готовности ЭПУ определяется в том числе и временем восстановления. Наличие системы управления и мониторинга в ЭПУ, возможность передачи информации с использованием современных эффективных технологий коммутации пакетов позволяет своевременно осуществлять регламентные и профилактические работы, что сокращает до минимума время простоя.

Аппаратура систем передачи данных может размещаться на станциях, в которых постоянно присутствует эксплуатационный персонал, или на полностью автоматизированных усилительных пунктах без постоянного присутствия персонала. Последние получили название необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) или регенерационных пунктов (НРП). В соответствии с принятыми принципами построения систем передачи по коаксиальным и симметричным кабелям с медными жилами аппаратура НУП и НРП получает электроэнергию из обслуживаемых станций ОУП (ОРП) с помощью аппаратуры дистанционного питания по тем же проводам, по которым передаются информационные сигналы. Дистанционное питания (ДП) аппаратуры линейного тракта в системах передачи позволяет на магистрали автоматизировать до 98... 99 % всех станций, причем из общей мощности, потребляемой аппаратурой линейного тракта, примерно 90 % требуется для дистанционного питания. Отсюда следует, что в аппаратуре линейного тракта, устанавливаемой на ОУП (ОРП), заметная доля отводится устройствам ДП. К основным особенностям этих устройств нужно отнести их способность работать в условиях резких изменений нагрузки и гарантировать высокую надежность. Нагрузки НУП (НРП), провода и устройства ДП объединяются в цепь ДП. Обычно аппаратура НУП (НРП) одной системы передачи питается от одной цепи ДП. Указанное положение позволяет получать полную независимость каждой системы, что наряду с повышением живучести обеспечивает также большую их помехозащищенность. Участок магистрали между двумя соседними ОУП (ОРП) называется секцией ДП. Аппаратура НУП (НРП) секции ДП может получать электроэнергию либо с одного ОУП (ОРП) (ДП по секциям), либо с двух соседних ОУП (ОРП), ограничивающих эту секцию (ДП по полусекциям). Во втором случае обычно в середине секции устанавливаются два шлейфа по ДП.

Применение на объектах связи, аппаратура которых требует бесперебойной подачи электрической энергии постоянного и переменного тока, рассмотренных УБП постоянного и УБП переменного тока приводит к необходимости иметь в каждом из этих УБП свою аккумуляторную батарею, являющуюся наиболее дорогостоящим элементом любого из этих УБП. Поэтому в настоящее время на объектах связи все более широкое применение находят УБП постоянного тока, дополненные инверторными системами. В состав инверторной системы входят инверторы, вырабатывающие электрическую энергию однофазного переменного тока с синусоидальной формой кривой напряжения, статический байпас, байпас обслуживания инверторной системы и распределительное устройство. Инверторы включаются между собой по входу и выходу параллельно. Общее число инверторов в системе выбирается обычно по формуле n + 1. Схема управления обеспечивает синхронизацию частоты выходных напряжений отдельных инверторов между собой и. с сетью переменного тока, что позволяет, как было показано в предыдущем разделе, обеспечивать безобрывность перевода питания аппаратуры с инверторов на сеть и обратно.

В комплекс аппаратуры связи входят устройства, требующие для своей работы электрическую энергию переменного тока. Относительно низкая надежность промышленных сетей переменного тока и качество электрической энергии зачастую не удовлетворяющее требованиям ГОСТ 13109 не позволяют осуществлять электропитание компьютеров и серверов непосредственно от сети переменного тока. В этом случае обычно применяют устройства гарантированного или бесперебойного питания переменного тока. В настоящее время получили распространения два вида устройств, а именно так называемые off-line и on-line системы.

В нормальном режиме функционирования системы нагрузка получает питание от сети переменного тока через сглаживающий фильтр (переключатель коммутирующего устройства находится в положение 1), а выпрямительное устройство В обеспечивает непрерывный подзаряд (содержание) АБ. При отключении сети коммутирующее устройство переводит питание нагрузки на инвертор И (при этом имеет место коммутационный перерыв в подаче электропитания), который в свою очередь получает энергию от АБ. Причем в устройствах данного типа энергии АБ хватает чаще всего на 5... 7 минут работы инвертора, т. е. только на время, позволяющее корректно закончить работу на ПК без потери информации. В подобных устройствах выходное напряжение инвертора, как правило, имеет прямоугольную форму с меандром, обеспечивающим только частичное ослабление третьей и пятой гармоник. После восстановления сети нагрузка вновь переводится на сеть, а В обеспечивает заряд АБ и последующее ее содержание. Понятно, что данное УГП нельзя применять, если сеть имеет колебания напряжения, превышающие пределы, допустимые для питаемой аппаратуры. При плохом качестве сети происходят частые переключения нагрузки на работу от АБ, что резко уменьшает ее срок службы. Кроме того, серьезным недостатком системы of-line является то, что при переключении УГП с режима работы от батареи на режим работы от сети, на выходе УГП могут возникать скачки напряжения, которые могут вызвать сбой в работе питаемой аппаратуры. Достоинством данного УГП является его простота и, как следствие, низкая стоимость по сравнению с другими УГП переменного тока.

Под системой бесперебойного электропитания постоянного тока подразумевается совокупность системы электроснабжения, УБП и токораспределительных сетей, объединенных общей целью — обеспечения надежной и бесперебойной подачи к аппаратуре электрической энергии постоянного тока требуемого качества во всех режимах работы электроустановки. Кроме того, система должна:

• обеспечивать высокую степень автоматизации и единство централизованного мониторинга и управления на основе стандартных интерфейсов и программного обеспечения;

• возможность «горячей» замены аккумуляторных батарей и преобразовательных модулей в УБП без перебоев в электропитании аппаратуры;

• иметь средства отображения и индикации состояния устройств и модулей, входящих в состав системы, а также обеспечивать работу оборудования системы без постоянного присутствия эксплуатационного персонала.

Высокая надежность систем бесперебойного электропитания постоянного тока обеспечивается прежде всего за счет: высокой надежности систем электроснабжения; применения необходимого аккумуляторного резерва; высокой надежности элементов и применения избыточного количества модулей в УБП с использованием горячего резервирования их.

Электропитающая установка (ЭПУ) предприятия связи предназначена для преобразования, регулирования, распределения и обеспечения подачи электрической энергии постоянного и переменного тока, необходимых для нормальной работы аппаратуры связи.

В состав ЭПУ бесперебойного питания входят установки бесперебойного питания постоянного и переменного тока, преобразователи и стабилизаторы напряжения, коммутационное оборудование и токораспределительные сети, связывающие между собой оборудование электропитания и аппаратуру связи.

ЭПУ должна быть рассчитана на работу в нормальном и аварийном режимах.

Одним из основных элементов любого предприятия (объекта) связи, определяющим его работоспособность является электроустановка. Под электроустановкой (ЭУ) подразумевается весь комплекс энергосооружений, обеспечивающий не только электропитание аппаратуры, но и функционирование систем: освещения; кондиционирования и вентиляции воздуха; теплоснабжения и других систем, связанных с жизнедеятельностью предприятия, как в нормальных условиях внешнего электроснабжения, так и в аварийных. Аппаратура современных инфокоммуникационных систем требует для своей работы бесперебойной подачи электрической энергии как постоянного, так и переменного тока. Для обеспечения бесперебойной подачи к аппаратуре электрической энергии требуемого качества в состав ЭУ вводятся устройства бесперебойной подачи (УБП) постоянного и переменного тока, называемые также электропитающими установками. (ЭПУ). Тогда как, например, аппаратура освещения требует гарантированной подачи электрической энергии, т. е. допускает кратковременные перерывы в подаче электроэнергии, связанные с переходом с одного источника электроэнергии на другой.

В однофазных ВБВ, выполненных по схеме, сетевой выпрямитель СВ всегда выполняется по однофазной мостовой схеме выпрямления, на выходе которой устанавливается сглаживающий фильтр, представляющий собой электролитический конденсатор (электролитические конденсаторы), т. е. в подобных ВБВ СВ работает на нагрузку емкостного характера. Характерной особенностью СВ является высокий уровень выходного напряжения U0 и малое значение сопротивления фазы выпрямителя, представленное дифференциальным сопротивлением открытых диодов и сопротивлением подводящих проводов. В связи с этим на этапе открытого состояния соответствующей пары диодов VD1, VD4 или VD2, VD3 напряжение на выходе выпрямителя практически совпадает с напряжением питающей сети (в пределах угла φ) а разряд конденсатора С начинается практически сразу после достижения на нем напряжения, равного амплитудному значению напряжения питающей сети (U_{0 max}). Поскольку электролитические конденсаторы не допускают большого значения пульсации (ΔU₀) и, кроме того, рассматриваемые СВ применяются на практике при относительно небольшой выходной мощности ВБВ, постоянная времени цепи разряда конденсатора С оказывается относительно большой, а длительность открытого состояния диодов (угол φ) малой.

Кинетическая энергия самолета в момент его приземления равна

где V_пос — посадочная скорость; G_пос — вес самолета при посадке; g — ускорение силы тяжести.

В течение 15—30 сек посадочного пробега требуется рассеять огромную энергию движения. Часть энергии затрачивается на аэродинамическое сопротивление, часть — на сопротивление колес перекатыванию, а большая часть рассеивается в виде тепла тормозами колес.

Применение тормозных колес позволяет сократить длину пробега самолета и этим резко уменьшить размеры аэродромов. Колеса с тормозами позволяют улучшить маневренность самолета на земле и обеспечить пробу двигателей без подкладывания колодок под колеса.

Повышение эффективности тормозов достигается установкой автоматов, предупреждающих скольжение (юз) колес шасси, что уменьшает длину пробега самолета и сохраняет покрышки, снижая их износ.

Колеса служат для передвижения самолета по земле и воспринимают часть энергии ударов. Работа, воспринимаемая колесом, может быть определена по формуле

где Р_кол — сила, действующая на колесо; Ϭ— обжатие пневматика.

Колеса бывают тормозные и нетормозные. Тормозные колеса устанавливаются на главные ноги, а нетормозные — на передние и хвостовые. На небольших самолетах, совершающих полеты с малыми скоростями, главные ноги могут оснащаться нетормозными колесами.