К основному электрооборудованию ЭПУ относятся: выпрямительные устройства и другие преобразовательные устройства, резервные источники электроэнергии, включая аккумуляторные батареи, устройства для поддержания напряжения на входе потребителей в допустимых пределах, коммутационные устройства в цепях переменного и постоянного тока.
ЦСК Квант комплектуется выпрямительными устройствами (раздел 2.5), поэтому в данном разделе рассматриваем только расчет аккумуляторов.
В зависимости от принятого способа электропитания, напряжения или тока, а также от ряда других факторов некоторые из указанных элементов оборудования могут отсутствовать.
Расчет аккумуляторных батарей. Расчет аккумуляторных батарей заключается в определении их емкости, индексного номера аккумуляторов, а также их количества в батареях [23].
Для расчета аккумуляторных батарей подготавливаются следующие исходные данные:
1. Аварийный ток нагрузки Iав, на который должна быть рассчитана аккумуляторная батарея. Этот ток складывается из тока, необходимого для питания аппаратуры связи Iапп, и тока, нужного для других аварийных потребителей, работа которых должна быть обеспечена при нарушении внешнего электроснабжения (аварийное освещение).
Для аварийного освещения используется, как правило, аккумуляторная батарея 24В.
Ток Iао в (А), потребляемый лампами аварийного освещения:
где Росв - мощность ламп аварийного освещения, Вт (300);Uн - номинальное напряжение рассчитываемой цепи, В (24).
Iао =300/24=12,5 А
Ток Iав в (А) в общем случае определяется по формуле:
где Iапс - ток, потребляемый аппаратурой связи, требующей стабилизации напряжения с точностью ±3%, А; Iап - ток, потребляемый аппаратурой связи, не требующей стабилизации напряжения с точностью ±3% ,А. Для питания оборудования АТС не требуется стабилизация напряжения, поэтому формула 3.13 принимает вид:
Iав= (Iпорт*N) + Iао(3.14)
где Iапс - ток, потребляемый одним портом системы (А), для «Квант» равно 0,005; N- емкость АТС.
Iав = 5,0+12,5 =13,0 А
2. Продолжительность питания аварийной нагрузки от аккумуляторной батареи tав для узлов связи, а также оконечных станции устанавливается на основе требовании [23].
3. На основании подготовленных данных рассчитывается емкость аккумуляторной батареи. При этом следует иметь в виду, что аккумуляторная батарея может состоять из одной или двух групп. В двухгрупповых аккумуляторных батареях обе группы работают параллельно и расчетный ток нагрузки каждой из групп аккумуляторной батареи в 2 раза меньше тока нагрузки при одногруппной батарее.
Емкость аккумуляторов, гарантируемая заводом, характеризуется, как известно, ее номинальным значением. При этом температура раствора электролита считается равной +250С. Поэтому расчетная емкость, требуемая для питания аппаратуры связи в аварийных условиях, должна быть приведена к номинальным условиям. Номинальная емкость в А·ч определяется:
где р - коэффициент интенсивности разряда в % (61); кt- температурный коэффициент емкости (для стационарных аккумуляторов принимается 0,008); t0 - фактическая температура электролита во время разряда аккумуляторов (в расчетах принимается равной наименьшей допустимой температуре аккумуляторного помещения, которая составляет +150С); tав -8 ч [17].
По расчетной емкости Qp можно определить из таблиц индексный номер N аккумулятора и его паспортную номинальную емкость Qн .
Выбираем стационарные свинцово-кислотные аккумуляторы технологии «classic» с жидким электролитом с трубчатыми положительными пластинами oPzSSonnenschein. Они предназначены для комплектования батарей, используемых в качестве установок резервного питания в системах телекоммуникации, в системах производства и распределения электроэнергии. Аккумуляторные батареи эксплуатируются как в режиме постоянного подзаряда, обеспечивая в аварийных случаях всю нагрузку постоянного тока, так и в циклическом режиме (разряд-заряд).
Аккумуляторы oPzS-300 предназначены для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды от +5 до +40°С, относительной влажности до 80%.
Данные расчетной емкости и выбранный тип аккумулятора следует занести в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 - Расчетная емкость и тип аккумуляторов
Напряжение аккумуляторной батареи, В | Число групп батареи | Ток одной группы батареи, А | Коэффициент интенсивности разряда,% | Расчетная емкость батареи, а*ч | Тип аккумуляторов | Паспортная номинальная емкость аккумуляторов ,А*ч |
60 | 2 | 5,62 | 61 | 15,36 | oPzS-Sonnenschein | 17,0 |
4 Паспортная номинальная емкость аккумуляторов, несколько превышает расчетную и поэтому в аварийном режиме за расчетное время разряда аккумуляторы не понизят свое напряжение до предельного значения.
При расчете количества аккумуляторов в батарее учитывается падение напряжения в токораспорядительной проводке, которое принимается равным примерно 3% от номинального значения [23].
Расчет элементов схемы поддержания напряжения на входе питаемой аппаратуры. В случае использования для целей поддержания напряжения в заданных пределах способа секционирования батареи на ОБ (основных батареи) и ДБ (дополнительных батареи) количество аккумуляторов в ОБ и ДБ определяется по формулам:
где uб - напряжение на аккумуляторе при буферном режиме, 2 В; n - количество аккумуляторов в батарее; Uср - среднее напряжение питания рассчитываемой цепи, В; (определяется как среднеарифметическое минимального и максимального значений напряжения, допускаемых на входе аппаратуры и в нашем случае 56 В).
Количества дополнительных аккумуляторов определяется:
nдб =n-nоб (3.17)
nдб = 32-28 = 4
Проверка потребности в делении ДБ на несколько секций осуществляется по формуле:
где
3.3 Расширение местной кабельной сети
3.3.1 Определение необходимой кабельной емкости АТС
Для определения необходимой кабельной емкости АТС необходимо составить сводную таблицу юридических и физических лиц, расположенных на территории с.Урюпинка (таблицы 3.5, 3.6)
Таблица 3.5 - Сводная таблица юридических лиц
№ | Наименование юридических лиц | Обозначение на плане | Количество |
1 | Хозрасчетные организации: | 1 | 12 |
2 | Бюджетные организации: | 2 | 5 |
3 | Прочие | 3 | 2 |
Всего: | 19 |
Таблица 3.6 - Сводная таблица жилого сектора, расположенного на территории района
№ | Наименование жилого сектора | Обозначение на плане | Количество |
1 | 2-ти этажные дома | 3 | 10 |
2 | Частный сектор: | 4 | 120 |
Итого: | 130 |
Номерную необходимой для расширения емкости телефонной станции составляют абоненты, представляющие юридические и физические лица и универсальные таксофонные автоматы, т.е.
где Nфиз.лиц. – количество телефонов жилого сектора.
где Nхозр. – количество телефонов хозрасчетных организаций; Nбюдж. – количество телефонов организаций; финансируемых с бюджета; Nпроч. – количество телефонов организаций; финансируемых с бюджета, Nун.такс. – количество таксофонов.
Расчет необходимого числа телефонных аппаратов жилого сектора определяется исходя из общей численности населения села и средней телефонной плотности на 1000 жителей (статистические данные).
Данные о численности жителей на начало проектирования представлены в таблице 3.7
Таблица 3.7 - Сведения о численности жителей в районе
№ | Жилые дома | Количество | Численность жителей в доме | Итого |
1 | 2-ти этажные дома | 10 | 96 | 960 |
2 | Частный сектор: | 120 | 7 | 840 |
Итого: | 130 | 1800 |
Примечание: В 2-х этажных домах 4 подъезда (в каждом подъезде 8 квартир, а в квартирах в среднем 6 человек); В частном секторе в среднем 7 человек.
С учетом ежегодного прироста населения число жителей на конец проектного этапа определяется по формуле:
где Но – численность жителей в селе на начало проектирования (из таблице 3.7), Нжит.- численность жителей в селе на конец проектного этапа, Р – средний прирост ежегодного прироста населения (по заданию Р=6), t – количество лет проектного этапа (t = 10 лет).