ПЗ (1215591), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета мощности
| Оборудование | Количество, шт | Потребляемая мощность, Вт | РАС/РDC |
| Радиомодуль DBS3900 | 3 | 790 | РАС |
| Коммутатор | 1 | 228 | РDC |
Мощность по переменному току определяется по формуле:
РАС = РDC/0,8 (5.1)
РКОМ = 228/0,8 = 285 (Вт).
Для того, чтобы найти суммарную мощность РСУМ потребляемую оборудованием, воспользуемся следующей формулой:
РСУМ = РРМ + РКОМ (5.2)
РСУМ = 790 + 285 = 1075 (Вт)
Значение тока нагрузки IH рассчитывается по формуле:
IH = РСУМ/UПИТ, (5.3)
где UПИТ – значение питающего напряжения, UПИТ = 220 В.
IH = 1075/220 = 4,8 (А).
Установка источника бесперебойного питания необходима для предотвращения повреждений оборудования и сбоев в работе систем. Первоочередной задачей ИБП, прежде всего, считается обеспечение нормального, корректного завершения работы при неожиданном отключении электроэнергии. ИБП должен защитить технику от всех типов перебоев в электрических сетях. Виды неполадок в электросети происходящие наиболее часто, и чем они бывают вызваны представлено в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Возможные неполадки электросети
| Наименование Неполадки | Определение | Возможная причина | Последствия |
| Всплески напряжения | Кратковременные повышения напряжения в сети на величину более 10% на время более 20 мс. | Отключение энергоемкого оборудования, короткие замыкания в сети электроснабжения | Потеря информации, выход аппаратуры из строя. |
| Высоковольтные выбросы | Кратковременные импульсы напряжением до 6000 В и длительностью до 10 мс | Удар молнии, искрение переключателей, статический разряд. | Потеря информации, выход из строя элементов аппаратуры. |
| Проседание | Кратковременное снижение напряжения до величины менее 80-85% от номинального | Включение энергоемкого оборудования, запуск мощных электродвигателей. | Потеря информации, выход аппаратуры из строя. |
| Высокочастотный шум | Радиочастотные помехи. Помехи электромагнитного или другого происхождения | Электромоторы, реле, силовая коммутационная техника, передатчики, магнитные бури. | Выход из строя дисковых накопителей, зависание компьютеров. |
| Продолжение таблицы 5.2 | |||
| Выбег частоты | Уход частоты на величину более 3 Гц от номинального (50 Гц) | Включение энергоемкого оборудования, запуск мощны | Выход из строя дисковых накопителей, зависание компьютеров, потеря данных. |
| Подсадка напряжения | Падение напряжения в сети на длительное время | Нестабильность генератора. | Потеря данных, выход из строя аппаратуры. |
| Пропадание напряжения | Отсутствие напряжения в электросети в течение более 40 мс. | Неполадки в линии, срабатывание систем защиты. | Потеря данных, выход из строя аппаратуры. |
Для проекта был выбран ИБЭП 220/48В-40А. Предназначен для преобразования переменного напряжения ~220В в постоянное напряжение 48В и бесперебойного питания телекоммуникационного оборудования с содержанием и зарядом аккумуляторной батареи (АКБ).
Источник бесперебойного питания ИБЭП 220/48В-40А обеспечивает широкую гамму защит: преобразователей напряжения (от недопустимого отклонения напряжения сети, от токовых перегрузок преобразователя, от недопустимого отклонения напряжения на выходе); нагрузки (от недопустимого отклонения напряжения на выходе ИБЭП, от исчезновения напряжения сети, контроль исправности предохранителей нагрузки); аккумуляторной батареи (от неправильной полярности подключения АКБ, от разряда ниже минимально допустимого значения напряжения, от превышения допустимого напряжения заряда, ограничение тока заряда); сети 220В (от перегрузок по току при аварии в ИБЭП).
Управление ИБЭП осуществляется местно с лицевой панели, или программно по интерфейсам телеметрии и телеуправления RS-232 или LAN (CAN). Характеристики выбранного ИБЭП представлены в таблице 5.3.
Таблица 5.3 – Характеристики ИБЭП
| ТИП ИБЭП | Выходное напряжение Uном, В | Выходной ток, А | Максимальная выходная мощность, Вт | Тип ПНС | Кол-во БПС |
| ИБЭП-220/48В-40А | 48…54,5 | 0-40 | 2000 | БПС-1000-220/60В-20А | 2 |
Аккумуляторы Sprinter P - источник энергии бесперебойного электропитания, электролит в которых абсорбирован в стекловолокнистый наполнитель, служащий одновременно сепаратором (AGM). Номинальная емкость аккумуляторов от 21 до 178 Aч. Срок службы до 10 лет при температуре окружающей среды 20°C. Способны отдавать высокие токи при коротком режиме разряда, устойчивы к глубокому разряду и необслуживаемые. Удовлетворяют предъявляемым требованиям.
В таблице 5.4 представлены характеристики выбранного аккумулятора.
Таблица 5.4 – Характеристики аккумулятора
| Тип | Напряжение, В | Мощность 15 мин. до 1,6 В/эл 25°С, Вт/блок | Емкость Сго до 1,75 В/эл, Ач | Ток короткого замыкания, А | Тип вывода -болтовой |
| P12V1220 | 12 | 1220 | 56 | 1750 | М65 |
5.2 Расчет источника бесперебойного питания
Проектируемая схема связи относится ко второй категории электропитания. К этой категории относятся системы связи, перерыв в электроснабжении которых может приводить к нарушению нормальной деятельности значительного количества жителей. Для данной категории электропитания принимается, что источник бесперебойного питания должен обеспечивать автономную работу оборудования в течение четырех часов.
В данной схеме электропитания базовой станции применяется источник бесперебойного питания переменного тока с постоянным включением батареи аккумуляторов. В данных ИБП входное напряжение выпрямляется и понижается до величины аккумуляторной батареи. Это же напряжение поступает на вход инвертора, с помощью которого путем широтно-импульсной модуляции формируется стабилизированное синусоидальное напряжение.
Вычислим необходимую емкость аккумуляторов (С), приведенную к условному четырехчасовому режиму разряда и температуре среды 200С по формуле:
, Ач (5.4)
где С- номинальная емкость аккумулятора;
Ip - ток нагрузки (разряда);
tP - время разряда;
- коэффициент отдачи по емкости;
200 C - температура электролита;
0,008 - температурный коэффициент емкости аккумулятора.
Определим ток разряда (Ip) по формуле:
Ip = IH = 4,8 (5.5)
Коэффициент отдачи по емкости определяем из таблицы 5.5.
Таблица 5.5 – Значения коэффициента отдачи по емкости
| tP,ч. | 10 | 9 | 8 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
|
| 1 | 0,97 | 0,94 | 0,91 | 0,89 | 0,83 | 0,8 | 0,75 | 0,61 | 0,51 |
Так как время разряда составляет 4 часа, соответственно = 0,8.
Вычислим емкость аккумулятора:
(Ач).
Для использования на базовых, исходя из полученных результатов, был выбран источник бесперебойного питания «UPStation GTX» от производителя «Liebert» с емкостью аккумуляторной батареи 9 Ач и потребляемой мощностью 1050 Вт, технические характеристики которого сведены в таблицу 5.6.
Таблица 5.6 - Технические характеристики ИБП
| Наименование параметра | Технические характеристики |
| Модель | UPStation GTX |
| Номинальная мощность | 1050 Вт |
| Размеры (ш×г×в) | 87×547×430 |
| Масса | 23,2 кг |
| Параметры входного питания переменного тока: нагрузка 100% - 90 % нагрузка 70% - 30% частота | 176В переем. тока/280 В перем. тока; 139В переем. тока/280 В перем. тока; 40 – 70 Гц; автоматическая настройка. |
| Параметры выходного питания переменного тока: Напряжение Частота форма сигнала | 280/220/230/240 В перем. тока 50 или 60 Гц синусоидальная |
| Параметры батареи: Тип количество/напряжение/емкость время заряда батареи | герметичные, необслуживаемые свинцовокислотные, пожаробезопасные 4/12 В/7,2 Ач 5 часов до 95% емкости после полного разряда на 100% нагрузку |
| Параметры окружающей среды | от 0°С до +40°С |
Расчет электропитания базовой станции показал, что предложенный тип и параметры АКБ позволяют обеспечить работоспособность базовой станции, на время возможного отключения питания оборудования базовой станции от сетей общего пользования и переходе работы АКБ в аварийный режим работы.
6 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТИПОВОЙ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ СТАНДАРТА LTE
6.1 Основные понятия и определения
Следующие ниже определения даны на основе ГОСТ 27.002-89 "Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения". Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации. Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
