§ 55. Выпрямительные устройства серии ВУ
Основная схема электропитающей установки (см. рис. 107) положена в основу целого ряда специальных выпрямительных установок для питания устройств проводной связи. Все эти установки выпускаются сериями, включающими в себя наборы электропитающих установок на различные мощности. С течением времени они подвергались многим усовершенствованиям, вследствие чего их номенклатурные обозначения изменялись, хотя назначение оставалось прежним. В хронологическом порядке выпускались серии ВСК, ВСС, ВУ, ВУК, ВУЛ и ВУТ.
Каждая электропитающая установка представляет собой полный комплект коммутационного и преобразовательного оборудования, необходимого для организации питания какого-либо устройства связи (например, телефонной станции) со всеми необходимыми контрольными, измерительными и защитными приборами. Описываемые электропитающие установки выполняются на основе последних достижений науки и техники и с успехом применяются для питания устройств связи железнодорожного транспорта. Здесь будут описаны лишь последние и наиболее совершенные серии ВУ, ВУК, ВУЛ и ВУТ.
Электропитающие установки (выпрямительные устройства) серии ВУ конструктивно разделяются на пять групп, имеющих типовые мощности по постоянному току 1, 2, 4, 9 и 16 кВт. В свою очередь каждая группа включает в себя четыре типа установок, отличающихся своими номинальными выпрямленными напряжениями: 24, 60, 120 и 220 В.
Все установки серии ВУ разделяются на буферные (Б) и зарядно-буферные (ЗБ). Первые служат только для проведения буферной работы с аккумуляторными батареями в режиме непрерывного подзаряда. Вторые могут проводить буферную работу или заряжать аккумуляторные батареи нормальными зарядными периодами (т. е. в течение 8—10 ч). Буферные установки работают только в режиме стабилизации выпрямленного напряжения, а зарядно-буферные могут работать в режиме стабилизации напряжения или в режиме стабилизации зарядного тока.
Рис. 108. Структурная схема выпрямительного устройства серии ВУ
Выпрямительные устройства с максимальным напряжением 36 В и номинальным 24 В служат для питания ручных междугородных телефонных станций (МТС) и линейно-аппаратных залов (ЛАЗ); с максимальным напряжением 93 В и номинальным 66 В — для питания автоматических телефонных станций (АТС); с напряжениями соответственно 170 и 140 В — для питания телеграфных станций; с напряжениями соответственно 320 и 265 В — для питания анодных цепей тех ЛАЗов, в которых еще сохранилась аппаратура дальней связи на электронных лампах.
Например, для питания автоматической телефонной станции (АТС) при напряжении 60 В и максимальном токе 140 А используется выпрямительное устройство типа ВУ-66/140.
Все выпрямительные устройства серии ВУ присоединяются к трехфазным сетям переменного тока с напряжениями 127/220 и 220/380 В при частоте 50 Гц. Допустимые пределы изменения напряжений в питающих сетях переменного тока составляют 85—110 % номинального значения, а частоты — от 48 до 52 Гц. В дробных обозначениях напряжений трехфазных сетей, например, 220/380 В числитель показывает значение фазного, а знаменатель — междуфазного напряжения.
Структурная схема выпрямительного устройства серии ВУ, выполненная в однолинейном изображении, показана на рис. 108. Трехфазный ток от шин переменного тока ШПТ проходит через контакты ремонтного разъединителя РР и контактора K1, дроссель насыщения ДН, трансформаторы тока ТрТ1 и ТрТ2, в силовой трансформатор СТр и выпрямительную схему ВС. Выпрямленный ток поступает через сглаживающий фильтр Ф, амперметр А и контакты контактора К2 и ремонтного разъединителя РР на выходные зажимы (+ и —). Ремонтный разъединитель РР, выполненный в виде четырехполюсного рубильника, служит для отключения всей внутренней схемы выпрямительного устройства от шин переменного тока с одной стороны и от буферной аккумуляторной батареи — с другой при необходимости исправления повреждений внутри самого устройства. Буферная аккумуляторная батарея подключается к выходу ВУ. Контакторы К1 и К2 необходимы для оперативного включения и выключения выпрямительного устройства путем нажатия кнопок на передней стороне панели, а также для коммутации при автоматическом действии этих устройств в специальных схемах.
Управляющий дроссель насыщения предназначен для стабилизации напряжения выпрямительного устройства при буферной работе (переключатель П в верхнем положении) или для стабилизации тока при заряде батареи (переключатель П в нижнем положении). В случае повреждения устройств автоматического регулирования этот дроссель допускает также ручное управление установкой. В дросселе насыщения имеются три основные обмотки переменного тока, включенные последовательно с соответствующими фазовыми обмотками силового трансформатора СТр, и три обмотки подмагничивания, управляющие напряжением и током выпрямителя при помощи устройств стабилизации напряжения УСН и тока УСТ. Обмотки ДИ на схеме не показаны.
Трансформатор тока ТрТ1, подключенный к УСТ, используется для автоматической стабилизации выпрямленного тока при заряде батареи. Трансформатор тока ТрТ2, подключенный к защитной аппаратуре 3, служит для защиты всего выпрямительного устройства от перегрузки и коротких замыканий.
Для снижения пульсаций выпрямленного напряжения в силовом трансформаторе и применяемых селеновых или кремниевых вентилях создается 12-фазная выпрямительная схема ВС, при которой за один период (0,02 с) создается 12 пульсаций выпрямленного тока.
Каждая группа аккумуляторной батареи подключается к выпрямительному устройству и питаемым устройствам связи при помощи батарейного щитка БЩ, на котором смонтированы предохранители и рубильники и на котором фактически осуществляется схема включения батареи, изображенная на рис. 105, в. Упрощенная схема щитка БЩ показана на рис. 107 внутри штриховых прямоугольников.