МДК 02.01 Основы технического обслуживания устройств систем СЦБ и ЖАТ
Тема 1.1. Построение электропитающих устройств систем СЦБ и ЖАТ
1.1.1. Общие принципы организации электропитания устройств систем СЦБ и ЖАТ
Системы электропитания
Содержание:
- Общие положения
- Автономная система питания
- Буферная система питания
- Безаккумуляторные и комбинированные системы питания
- Выпрямители
Выпрямители аккумуляторные купроксные типа ВАК-А
Назначение. Выпрямители типа ВАК-А предназначены для работы с аккумуляторными батареями по буферной системе, а также для непосредственного питания релейных цепей устройств автоматики и телемеханики.
Некоторые конструктивные особенности. В зависимости от выпрямленного тока и напряжения выпускаются выпрямители следующих типов: ВАК-ПА, ВАК-14А, ВАК-16А (рис. 10) и ВАК-13А (рис. 10).
Питание выпрямителей осуществляется от сети переменного тока напряжением ПО, 127 или 220 В, частотой до 75 Гц. Сеть переменного тока подключается к выводам первичной обмотки 0—110, 0—127 или 0—220 В. Колебания напряжения сети допускаются от +15 до —10%.
Рисунок 10 - Выпрямители типов ВАК-11А, ВАК-14А, ВАК-16А и ВАК-13А
Колебания напряжения питающей сети допускаются от +15 до -10%. Значения токов непрерывного подзаряда и напряжения на аккумуляторной батарее емкостью до 72 А/ч с подключенным выпрямителем и на выпрямителе с подключенной омической нагрузкой при номинальном напряжении питающей сети приведены в табл. 188. Выпрямители ВАК-А обеспечивают работу на активную нагрузку с токами, отличающимися от указанных в табл. 188 на величину до 10%. Выпрямленный ток при температуре окружающего воздуха —40°С и номинальных значениях выпрямленного напряжения должен составлять не менее 50% значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1 - Электрические характеристики выпрямителей
|
Тип выпрямителя |
Ток нагрузки выпрямителя, А, при шунте |
Обратный ток не более, мА |
Напряжение на аккумуляторной батарее с подключенным выпрямителем, В |
Напряжение на выпрямителе с подключенной омической нагрузкой, не менее, В |
|
|
выдвинутом до ограничителя не менее |
вдвинутом полностью не более |
||||
|
ВАК-11А |
0,6 |
0,1 |
18 |
13,2 |
11,8 |
|
ВАК-13А |
2,4 |
0,2 |
25 |
13,2 |
11,8 |
|
ВАК-14А |
2,2 |
0,2 |
13 |
2,2 |
1,9 |
|
ВАК-16А |
1,2 |
0,15 |
20 |
13,2 |
11,8 |
Электрическая прочность и сопротивление изоляции. Изоляция токоведущих частей выпрямителей между собой и относительно корпуса должна выдерживать испытательное напряжение 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Сопротивление изоляции в холодном состоянии между первичной цепью выпрямителя и корпусом, вторичной цепью выпрямителя и корпусом, а также между первичной и вторичной цепями должно быть не менее 100 МОм, сопротивление изоляции выпрямителя после пребывания в условиях повышенной (95%) влажности — не менее 15 МОм.
Условия эксплуатации. Выпрямители ВАК-А предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от -40 до +40°С и относительной влажности воздуха до 95%.
Габаритные размеры выпрямителей показаны на рис. 10.
Масса выпрямителей, кг:
ВАК-11А, ВАК- 14А и ВАК- 16А ... 3,5
ВАК-1 ЗА ... 5
Выпрямители аккумуляторные кремниевые типа ВАК-Б и селеновые типа ВАК
Назначение. Выпрямители типа ВАК-Б предназначены для работы с аккумуляторными батареями по буферной системе, а также для непосредственного питания релейных цепей устройств автоматики и телемеханики.
Некоторые конструктивные особенности. В зависимости от выпрямленного тока и напряжения имеются кремниевые выпрямители типов ВАК-13Б, ВАК-14Б и ВАК-16Б. Конструкция выпрямителей ВАК-Б обеспечивает возможность ступенчатого регулирования выпрямленного напряжения и тока. Выпрямители типа ВАК-Б (рис. 11) отличаются высотой (размером Н): ВАК-13Б - 128 мм; ВАК-14Б - 115 мм и ВАК-16Б -120 мм.
Рисунок 11 - Выпрямители типа ВАК-Б
Электрическая принципиальная схема выпрямителей типа НАК-Б приведена на рис. 12.
Рисунок 13 - Электрическая принципиальная схема выпрямителей типа НАК-Б
Электрические характеристики. Питание выпрямителей осуществляется от сети переменного тока напряжением ПО, 127 или 220 В, частотой до 75 Гц. Сеть переменного тока подключается к выводам первичной обмотки 0—110, 0—127 или 0—220 В (см. рис. 12). Колебания напряжения сети допускаются от +15 до —10%.
Токи непрерывного подзаряда и напряжения аккумуляторной батареи емкостью 72—80 А/ч при номинальных значениях напряжения питающей сети приведены в табл. 2.
Таблица 2 - Ток непрерывного поднаряда
|
Тип выпрямителя |
Напряжение аккумуляторной батареи с подключенным выпрямителем, В |
Ток заряда, А (± 20%) |
Количество элементов в батарее |
|||||
|
Ступень |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
ВАК-13Б |
13,2 |
0,1 |
0,25 |
0,45 |
0,7 |
1,0 |
2,4 |
6 |
|
ВАК-16Б |
13,2 |
0,07 |
0,13 |
0,25 |
0,38 |
0,6 |
1,2 |
6 |
|
ВАК-14Б |
2,2 |
0,15 |
0,35 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,2 |
1 |
Выпрямители ВАК-13Б и ВАК-16Б могут быть использованы для работы на батарею из семи элементов при токе заряда для ВАК-13Б до 2 А и для ВАК-16Б до 1 А при напряжении на батарее 15,4 В. В случае работы выпрямителей на активную нагрузку выпрямленное напряжение (средние значения) на активной нагрузке при номинальных токах и номинальном подводимом напряжении должно соответствовать данным табл. 3.
Таблица 3 - Выпрямленное напряжение
|
Тип выпрямителя |
Выпрямленный ток, А |
Выпрямленное напряжение, В |
|||||
|
Ступень |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
ВАК-13Б |
2,4 |
6,4±0,5 |
7±0,6 |
7,6±0,7 |
8,3±0,7 |
9±0,8 |
12,2±0,8 |
|
ВАК-16Б |
1,2 |
6,6+0,5 |
7±0,6 |
7,5+0,7 |
8,4±0,7 |
9±0,8 |
12+0,8 |
|
ВАК-14Б |
2,2 |
0,4±0,15 |
0,57+0,15 |
0,95±0,15 |
1,45+0,15 |
1,8±0,2 |
2,3±0,2 |
Электрическая прочность и сопротивление изоляции. Изоляция токоведущих частей выпрямителя (первичная цепь, вторичная цепь) между собой и относительно металлических частей корпуса должна выдерживать испытательное напряжение 2000 В переменного тока частотой 50 Гц при мощности испытательной установки не менее 0,5 кВ А. При повторном испытании испытательное напряжение должно быть снижено на 25%.
Обмоточные данные выпрямителей ВАК-13 (ВАК-13Б), ВАК-14 (ВАК-14Б) и ВАК-16 (ВАК-16Б) приведены в табл. 4.
Сопротивление изоляции между первичной и вторичной цепями, а также между первичной, вторичной цепями и корпусом выпрямителя должно быть не менее 100 МОм в нерабочем (холодном) состоянии в нормальных климатических условиях и 15 МОм в нерабочем (холодном) состоянии после 48-часового пребывания выпрямителя в среде с относительной влажностью воздуха 95—98% при температуре (25±5)*С.
Таблица 4 - Обмоточные данные выпрямителей ВАК-13 (ВАК-13Б), ВАК-14 (ВАК-14Б) и ВАК-16 (ВАК-16Б)
|
Тип выпрямителя |
Обмоточные данные |
Отводы на витках |
Диаметр провода ПЭВ, мм |
|
|
катушки |
количество витков |
|||
|
НАК-13 (ВАК-13Б) |
первичная |
I обм. — 604 II обм. — 446 |
518 |
0,50 0,355 |
|
вторичная |
98 |
56,59,64, 69, 75 |
0,8 |
|
|
НАК-14 (ВАК-14Б) |
первичная |
1обм. — 1150 II обм. — 850 |
996 |
0,265 0,2 |
|
вторичная |
61 |
28, 30, 37, 46, 53 |
0,8 |
|
|
НАК-16 (ВАК-16Б) |
первичная |
I обм. — 805 II обм. — 595 |
696 |
0,355 0,265 |
|
вторичная |
129 |
75,78, 83,91,96 |
0,8 |
|
Условия эксплуатации. Выпрямители типа ВАК-Б предназначены пня эксплуатации при температуре окружающего воздуха от -50 до + 50°С, относительной влажности воздуха до 95% при температуре (.Ю±5)°С, в условиях вибрации с частотой 20—80 Гц и ускорением ПО 4g.
Габаритные размеры выпрямителей показаны на рис. 228. Масса выпрямителей: ВАК-13Б — 1,3 кг; ВАК-14Б — 1,7 кг; ИАК-16Б - 1,9 кг.
В выпрямителях типов ВАК-13Б, ВАК-14Б и ВАК-16Б кремниевые диоды с 1974 года заменены на селеновые элементы, и выпрямители стали обозначаться соответственно ВАК-13, ВАК-14 и НАК-16. Электрические характеристики остались неизменными.
Выпрямитель для питания устройств диспетчерского контроля типа ВУДК
Выпрямитель типа ВУДК (черт. 02.00.00) имеет на выходе 4 градации выпрямленного напряжения: 12, 24, 48 и 220 В и соответственно рассчитан на нагрузки 0,5; 2; 1 и 0,5 А. Питание выпрямителя осуществляется от сети переменного тока напряжением 11О или 220 В, частотой 50 Гц. При напряжении сети 220 В на выпрямителе устанавливается перемычка между выводами 5-9, при напряжении сети ПО В — перемычки 1-5 и 9-13.
В качестве выпрямителей В1 (0,5 А, 12 В) и В4 (0,5 А, 220 В) применены селеновые выпрямители типа 30ГМ20Я; В2 (2 А, 24 В) — типа 40ГМ24Я; ВЗ (1 А, 48 В) — типа 30ГМ32Я. В схеме применен резистор типа ПЭ-20Вт-4 кОм±10%. Монтаж выпрямителя выполняется проводом марки ПМВГ сечением 0,75 мм2.
Сопротивление изоляции между всеми токоведущими частями и корпусом должно быть не менее 20 МОм.
Выпрямитель предназначен для работы в закрытом помещении при температуре от —10 до +40°С и относительной влажности воздуха (65±15)%.
Габаритные размеры 368x224x238 мм; масса 13 кг.
Выпрямительное устройство типа ВУС-1,3
Назначение. Выпрямительное устройство ВУС-1,3 (черт. 36326.00.00) предназначено для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50—400 Гц и применяется на малых станциях для питания стрелочных электроприводов с электродвигателями постоянного тока на номинальное напряжение 160 В. Работает совместно с полупроводниковым преобразователем типа ППС-1.
Некоторые конструктивные особенности. Устройство представляет собой выпрямитель мостового типа (рис. 230) с двумя диодами в каждом плече. Параллельно каждому диоду включены резисторы и конденсатор, выравнивающие обратные напряжения.
В качестве выпрямительных элементов применены диоды типа Д-232Б, сопротивлений — резисторы типа ПЭВ-15 Вт-15 кОм ± 20%, емкостей — конденсаторы типа КБГ-МП-2В-600 В-0,5 мкФ ± 10%.
Электрические характеристики
Напряжение переменного тока на входе устройства (выводы 3-4), В ... 220
Выпрямленное напряжение на выходе устройства (выводы 1-2), В:
при нагрузке 28 Ом не менее ... 180
при отключенной нагрузке не более ... 250
Номинальная мощность на выходе, кВт ... 1,3
