Опубликован: 31.07.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 3216 / 1043 | Оценка: 4.10 / 4.00 | Длительность: 14:55:00
ISBN: 978-5-94774-896-3
Лекция 6:

Синхронизация и электропитание. Синхронная и асинхронная передача

< Лекция 5 || Лекция 6: 12345 || Лекция 7 >

Обеспечение бесперебойности электропитания

Бесперебойность электропитания (UPSUninterruptible Power Supply) обеспечивается:

  • дублированием электропитающих установок;
  • буферным режимом.

В первом случае используется параллельная работа двух электропитающих установок (рис. 6.13).

Безбуферная система подключения

Рис. 6.13. Безбуферная система подключения

При дублировании иногда (на больших станциях) применяют введение двух силовых кабелей (фидеров) от сети промышленного тока напряжением 380/220В. Фидера подводятся либо от разных источников, либо от разных фаз трехфазовой сети (при использовании однофазных выпрямителей).

Электропитание постоянным током производится непосредственно от выпрямителей, снабженных стабилизаторами тока (напряжения). Мощность каждого из выпрямителей должна быть рассчитана на обеспечение пиковой нагрузки.

При выключении сети переменного тока происходит полная остановка работы станции. Это является серьезным недостатком такой системы, так как большинство энергосетей не гарантируют непрерывность электропитания даже в случае подключения двух вводов. Обычно в договорах на поставку оговаривается право поставщика на перерыв на время до 2 с.

Для всех типов станции такой перерыв влечет разъединение установленных соединений.

Для АТС, использующих электронные системы и системы с программным управлением, это приводит, как правило, к полному перезапуску системы, что означает также полную остановку станции.

Кроме того, надо учитывать большую социальную роль телефонной связи. При выходе из строя электрической сети она остается единственным средством получения информации и связи.

Поэтому чаще всего применяется буферная система электропитания (рис. 6.14).

Буферная система подключения

Рис. 6.14. Буферная система подключения

Режим ее работы заключается в том, что параллельно с работой выпрямителей на нагрузку работает аккумуляторная батарея. При наличии напряжения сети переменного тока выпрямители обеспечивают питание аппаратуры и режим подзарядки батареи.

При исчезновении напряжения в сети переменного тока работа выпрямителей прекращается. Питание аппаратуры осуществляется от аккумуляторной батареи, работающей в режиме разряда.

Мощность батареи рассчитывается на работу в Час Наибольшей Нагрузки (ЧНН) в течение 4, а в более ответственных случаях и 8 часов.

Основными достоинствами системы являются простота, высокая надежность и хорошие динамические характеристики системы. Аккумуляторные батареи позволяют сгладить все резкие кратковременные колебания параметров сети.

Недостаток — большие колебания выходного напряжения из-за заряда и разряда аккумуляторной батареи. Поэтому применяются различные решения, позволяющие при отсутствии напряжения в сети постепенно, по мере разряда батареи подключать дополнительные группы аккумуляторов. Во время восстановления электропитания и заряда эти группы отключаются.

Большинство современных станций пользуется решением, основанным на применении максимально повышенного напряжения и использовании стабилизаторов при преобразовании на стойках. Такой стабилизатор устанавливается также в целях сохранения напряжения в управляющих устройствах независимо от колебаний нагрузки (рис. 6.15).

Принцип построения стабилизатора постоянного тока

Рис. 6.15. Принцип построения стабилизатора постоянного тока

Стабилизатор обычно устанавливается на выходе выпрямителя или преобразователя. Наиболее удобно применять его при децентрализованном способе разводки электропитания, так как стабилизаторы большой мощности обычно имеют большие габариты и стоимость. На его вход подается повышенное по сравнению с требуемым номиналом напряжение. Регулирующий элемент снижает его до требуемой величины. Параметры выходного напряжения контролируются элементом обратной связи. При изменении параметров на выходе он вырабатывает сигнал на вход регулирующего элемента. И тот либо увеличивает, либо уменьшает напряжение.

Регулирующие элементы строятся по принципу регулируемого сопротивления. При импульсной разводке возможно его построение на базе комбинирования широты импульсов при преобразовании импульсной последовательности в постоянный ток.

Элемент обратной связи содержит эталонный элемент (например, стабилитрон) и схему сравнения выходного напряжения с напряжением на стабилитроне. Сигнал регулировки вырабатывается на основе разности этих напряжений.

Большое значение при буферной системе имеют устройства, подключающие аккумуляторные батареи к токоразводящей сети. Они должны подключать и выключать батареи без изменения значений напряжения (без "выбросов"). При больших значениях токов это является проблемой и решается с помощью специальных переключателей, построенных, например, на стабилитронах.

Для обеспечения надежной работы в условиях ненадежной сети электроснабжения предусматривается возможность подключения дизель-генераторов. Не останавливаясь подробно на этом способе электроснабжения, можно заметить, что основная его проблема — нестабильность частоты вращения и, как следствие, большие колебания по частоте вырабатываемого электропитания.

Электробезопасность

В целях обеспечения защиты АТС от наружных и внутренних перенапряжений применяются защитные устройства, устанавливаемые на всех уровнях распределения энергии (распределительная сеть, уровень отдельного потребителя). Основные требования к этим устройствам — динамические характеристики. Они должны работать быстрее, чем защищаемое ими оборудование. Поэтому обычно оговаривается время реакции таких систем на те или иные изменения напряжения.

Система заземления должна иметь защитное заземление металлических стативов и шасси. Оно объединяется с сигнальным заземлением только на основном источнике электропитания.

Электропитающие установки оборудуются фильтрами для отделения частот, создающих радиопомехи. Все устройства станции должны быть оборудованы защитным заземлением от внешних воздействий и излучений самой аппаратуры во внешний мир.

Псофометрическое электропитание

При электропитании приборов речевого тракта необходимо учитывать, что органы слуха человека имеют различную чувствительность к звукам разной частоты, и поэтому помехи, возникающие при преобразовании электрического тока, должны иметь различные нормы при различных частотах. Для этого рекомендуется ставить в цепи, предназначенные для электропитания разговорного тракта, специальные фильтры, создающие различное затухание в зависимости от частоты. Характеристика такого фильтра показана на рис. 6.16

Псофометрическая характеристика электропитания речевого тракта

Рис. 6.16. Псофометрическая характеристика электропитания речевого тракта

Краткие итоги

  • Проблема синхронизации появилась при введении на станции тактового генератора. Как мы видели, все временные каналы разделялись по времени благодаря тактам. При этом периодически необходимо было отмечать начало кадров, циклов и т.п.
  • Метод передачи "запрос-ответ" не требовал тактового генератора, но требовал прямого и обратного тракта.
  • Асинхронный способ передачи связан с каждым из передаваемых сообщений. Начало сообщения отмечается специальной группой знаков, называемых "стартовыми", они же и завершают сообщение, поэтому комбинация называется "старт-стоповой".
  • Синхронные системы рассчитаны на большие потоки сообщений или непрерывную передачу сообщений (иногда пустых, заполняющих паузы).
  • Для правильного обмена между двумя станциями должно быть идеальное совпадение частот, фаз генераторов на обеих станциях.
  • "Дрожание" фазы — это расхождение фазы между тактовым местным генератором и линейной последовательностью.
  • Основными причинами блуждания фазы являются: изменение длины и параметров тракта; изменения скорости распространения; допплеровские сдвиги при подвижных оконечных устройствах.
  • Имеется два типа станционных генераторов с автоподстройкой: генератор, управляемый напряжением, и генератор с импульсной подстройкой.
  • Для получения частотных и акустических сигналов в цифровых АТС используются комбинации цифровых отсчетов — дискрет. Для генерации сигнала определенной частоты в специальное запоминающее устройство (накопитель частотных сигналов) записывают значения, равные амплитуде дискрет.
  • Для соответствующей обработки в модулях акустические, частотные сигналы, стандартные фразы и сообщения разводятся по станции. При этом организуется 30-канальный цифровой тракт. В этом тракте акустические, многочастотные сигналы и стандартные сообщения закрепляются за различными каналами тракта.
  • Система электропитания содержит: устройства бесперебойного электропитания; токораспределительную сеть; сети заземления; устройства для обеспечения гарантированного электропитания переменным током (инверторы).
  • Номинальное напряжение на российских коммутационных станциях обычно соответствует значению ±60 В. В настоящее время, в связи с массовой поставкой на сети зарубежного оборудования, допускается использовать номинал со значением ±48 В.
  • В современных коммутационных системах применяются источники бесперебойного питания, сохраняющие свои параметры при достаточно длительных перерывах в базовом электропитании от сети переменного тока (от 4 до 8 часов). Станции, построенные только на микроэлементной базе, потребляют ток непрерывно.
  • С помощью номинального напряжения на станциях получают следующие номиналы: ±5В — для электропитания микросхем; ±12В, +24В — для электропитания реле, гарантированное электропитание переменным током номиналом 220 В.
  • Токораспределительная сеть строится по одному из нескольких способов: магистральному; радиальному; радиально-магистральному.
  • При магистральном способе токораспределительная сеть строится на основе одной магистрали, разводящей электропитание по всем устройствам станции. Часто эта магистраль выполняется в виде "кольца" для повышения надежности при разрывах цепи, которые могут быть результатом работ по техническому обслуживанию.
  • Радиальный способ токоразводки использует разделение цепей, подводящих ток по потребителям, снижает сопротивление проводов, разводящих токи.
  • Наиболее распространен способ, когда разводится по станции только один номинал напряжения, а другие получаются с помощью Вторичных Источников Электропитания (ВИП), которые устанавливаются на каждой стойке потребителя тока.
  • Метод магистральной разводки переменным током заключается в том, что в центральном электропитающем устройстве производится преобразование переменного тока напряжением 380 В (220 В) частотой 50 Гц к постоянному току, после чего он преобразуется к переменному, но большой частоты (например, 20 кГц) и меньшего напряжения.
  • Бесперебойность электропитания (UPSUninterruptible Power Supply) обеспечивается: дублированием электропитающих установок, буферным режимом.
  • Буферная система подключения заключается в том, что параллельно с работой выпрямителей на нагрузку работает аккумуляторная батарея.
  • В целях обеспечения защиты АТС от наружных и внутренних перенапряжений применяются защитные устройства, устанавливаемые на всех уровнях распределения энергии.
< Лекция 5 || Лекция 6: 12345 || Лекция 7 >
Гульсим Калакова
Гульсим Калакова
Олег Сергеев
Олег Сергеев