Расчет числа элементов аккумуляторной батареи
Число элементов аккумуляторной батареи рассчитываем как отношение номинальной величины напряжения наибольшей нагрузки к номинальному напряжению элемента = 2 В:
(3.1)
Номинальное напряжение наибольшей нагрузки по заданию U2 = 60 В. По формуле 3.1 находим число элементов:
N = 60/2 = 30.
Зарядное напряжение составляет Uэл max = 2,35 В, а минимальное напряжение для II категории – 1,8 В. Напряжение всей батареи будет меняться в пределах:
UАБmax = NUэл max; UАБmin = NUэл.min. (3.2)
;
.
Буферное напряжение батареи находим при Uэл буф = 2,25 В:
UАБ буф = NUэл.буф; (3.3)
.
Расчет емкости
Прежде всего найдем суммарный ток, потребляемый от батареи в аварийном режиме преобразователями ССПН, КУВ, ИТ, аварийным освещением и другими нагрузками при минимальном напряжении батареи в конце разряда с учетом коэффициента полезного действия (КПД) каждого преобразователя.
КПД стойки ССПН ηспн = 0,92; для КВ, работающего совместно с АБ, принимаем ηкв = 0,85; КПД инвертора ИТ примем ηит = 0,8.
|
|
(3.4)
;
;
.
Ток аварийного освещения определяем по заданию:
Общий ток разряда АБ в течение десяти часов аварийного режима составляет:
Iр10 = Iвх сспн + Iвх кв + Iвх ит + I АО. (3.5)
По формуле 3.5 находим:
С учетом падения емкости АБ в конце срока эксплуатации на 20%:
, Ач, (3.6)
где α = 0,0008 – температурный коэффициент изменения емкости аккумулятора,
tр = 10 ч – время разряда,
ηG = 1 - коэффициент отдачи по емкости, зависящий от времени разряда,
tср = 30 - температура окружающей среды.
Рассчитываем по формуле 3.6 емкость АБ:
.
Сгр.прив = Сприв/2, Ач (3.7)
По таблице приложения выбираем аккумулятор А602/2000 160 PzV2000 с габаритами в мм - 775´215´400: .
Емкость всей выбранной по таблицам АБ определяется так:
САБ = 2 Сгр. (3.8)
Емкость АБ:
.
Выбор выпрямителей
Выбор выпрямителей производится по номинальному напряжению и максимальному току, который они могут выдавать по выходу.
Ток выпрямителей слагается из тока нагрузки и 10-ти часового тока заряда выбранной АБ
I вб = Iр10 + Iзар АБ, (4.1)
Iзар.АБ = САБ /tзар; tзар = 10 ч.
.
При этом выпрямители должны иметь режим ограничения выходного тока (не более I вб) при глубоком разряде АБ, чтобы не вывести батарею из строя избыточным током заряда.
С учетом 75 % загрузки выпрямителей их максимальный ток на выходе
Imax вб = (Iр + Iзар АБ) /0,75 (4.2)
В качестве выпрямительного устройства электропитания аппаратуры связи используем 3 СУЭП–2 60/300 с трехфазным выпрямителем ВБВ 60/50-2 с габаритами в мм – 2250´600´600.
|
|
Устройства СУЭП обеспечивают:
- подключение 2-х групп АБ;
- одновременное питание нагрузки и заряд (буферный подзаряд) АБ;
- защиту АБ от разряда ниже допустимого уровня;
- изменение установки выходного напряжения с напряжения заряда (например, 2,3 В/элемент) на напряжение непрерывного подзаряда (например, 2,25 В/эл. при 20о С) по окончании заряда АБ;
- защиту от к.з. выходных цепей выпрямителей, цепей АБ и нагрузки;
- селективное отключение любого неисправного выпрямителя в них;
- термокомпенсацию;
- равномерное распределение тока нагрузки между выпрямителями;
- батарейное тестирование;
- отключение низкоприоритетной нагрузки при разряде батареи;
- местную и дистанционную сигнализацию.