[PENDING] Εγκατάσταση αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρικού ρεύματος για τη λειτουργία τηλεπικοινωνιακού κέντρου

" ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΔΙΑΛΕΙΠΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ "

ΓΙΑΝΝΗΣ ΧΑΤΖΗΓΙΑΝΝΗΣ ΣΕΡΡΕΣ 1989

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

AuTfi n π τ υ χ IακΠ εργασία είναι μια μελέτη του εξοπ λ ι ­ σμού μιας εγκατάστασης αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρικού ρεύματος γιο: την λειτουργία ενός τηλεπικοινωνιακού κέ­

ντρου.

Στο πρώτο μέρος δίνονται το: απο:ρο:ίτητα θειωρητ ι κά στοιχείο: για την κατανόηση της λειτουργίας των μηχο:νη- μάτοίν που απο:ρτίΞουν τον εξοπλισμό της εγκατάστασης?

καθώς και η ερμηνεία της λειτουργεί ας της ηλεκτρικής εγκατάστασης του θέμο:τος.

Στο δεύτερο μέρος γίνεται υπολογισμός της εφεδρικής ισχύος μ ι άς εγκατό:στο:σης αδιάλειπτης παροχής ενός τηλε- πIκοIνονIακού κέντρου με βάση τον πληθυσμό της πόλης.

rvo'jpovap στην εργασία μου αυτή ήταν η απλή διατύπωση και ερμηνίο: των εννοιών του θέμο:τος.

Οφείλω να εκφράσω τις ευχαριστίες μου προς τον Μ η χ α ­ νολόγο - Μηχανικό κ . Χο:ρά:λαμπο Χατεησο:ββ ί δη για το υλικό που μου πρόσφερε σε πολλά βασικά σημεία της εργασίας, καθώς κο: I τον κ.Οημοσθένη Σταυρίδη, καθηγητή στις η λεκ­

τρικές ε γκο:ταστάσε I ς και επιβλέποντο: στην εργασία μου γιο: την όλη συμπο:ρό:στο:σή ταυ.

ελπί20J ότι η προσπάθεια ο:υτή ao: βοηθήσει κάθε ε ν δια­

φερόμενο πάνω στο θέμα αυτό.

Σέρρες,Μάιος 19S9

Ε ΙΣ Α ΓΩ ΓΗ

. Η ηλΞκτρικΛ svipYEia σΓιμερσ. επηρεάζει τόσο την iSioj- τικι*ι όσο και την κοινωνικό μο:ς ζ'ωό-Οι εφαρμογές του ηλ ε ­ κτρισμού συνεχώς συξάνοντο: ι και αναμφ ι σΒότητα έχουν κα—

λυτερεύσε I το.υς όρους 51 «Βίωσης του σνβρώπου.

Εξ άλλου στον ηλεκτρισμό και τις εφαρμογές του,ο φ ε ί ­ λε ι την εξέλιξό της η Βιομηχανία τοίν ηλεκτρονικών, που αποτελεί το νευρικό σύστημα των σύχρονο^ν ε γκo;τo;στάσεύjv.

Τέλος συνέπεια της ανόιπτυξης. ~ης ηλεκτρονικός είναι κο: I η ρο: γδ I α ί α εξέλ ι ξη των τηλεπ ι κο ι νον ι ών που φυσ ι κά ο;ποτελούν εφσρμογό του ηλεκτρισμού, παίζοντας οιποφασ ι- στ I κά ρόλο στην εξέλιξη του avapo'jn ι ναυ πολιτισμού.

Η τροφοδότηση με ηλεκτρικό ενέργεια έχει φβάσει σό- μερα σε ικανοποιητικό Βοιβμό ασφαλείας, ο:πο άποψη δ ι σ κ ο ­ πούν.Παρόλα αυτά, διακοπές και ανωμαλίες συνεχίζουν να υπόιρχουν χωρίς να είναι δυνο:τό να αποφευχθούν. Γ ια τον λόγο ο:υτό ένας μεγάλος .αριθμός καταναλωτών χρειάζοντο:ι και δικό τους εγκο:τό:στσση τροφοδοσ ί α.ς.

Οι κατανοΛο^τές αυτοί χωρίζονται σε δύο κατηγορίες;

1. Τους κο;ταναλο^τές που ο;πα ι τ.ούν αδε ι άληπτη παροχό ηλεκτρικός ενέργειας.

Εδο'^ διακρίνουμε τις τηλεπικοινωνίες, στις οποίες οι δ ι ο;—

κοπές προκο;λούν λο',νθασμένες επιλογές και το: συστόματα ελέγχου κί

2. Τους κ.ατο:νο:λωτές που απαιτούν συνεχώς ηλεκτρική ε ν έ ρ ­ γεια, χυρίς να ε f να ι απαραίτητο όμο^ς να είναι αδιά;\ειπτη.

Εδώ διακρίνουμε εγκο:ταστώσε ι ς που αποίτουν την ύπαρξη τροφοδότησης, ε ί τε για λ όγους αποφυγής, δυστηχημώταιν (π.κ.

φιυτ ί σμός δρόμων και συγκοινωνιακών τούνελ), είτε για λ ό ­ γους ο:ποφυγής έκθεσης σε κίνδυνο της οινθρώπινης εοιής (π.χ.

νοσοκομεία), είτε για άλλους λόγους (π.χ. εφεδρικός φGJτ ι—

σμός κ ι vnματoγpάφίJJv, εγκαταστάσεις συντήρισης τροφίμων).

Ετσι εμφσ.νίεεται το napaK0T0j πρόΒλημα:

Ι.Τι είδους, εφεδρικές, πηγές βα χρησιμοποιηθούν για να υποκο:το:στήσουν το δίκτυο κατό: το χρονικό διάστημα της δ Iακοπής.

2. Τι είδους, διατάξεις θα χρησιμοποιηθούν για να εξασφ α λ ί ­ σουμε ο:δε I ό;ληπτη τροφοδότηση της εγκατάστασης- όύα είδη χρησιμοποιούνται κυρίως σήμερα για την εφεδρική τροφοδοσία διαφόροχν κατανα.\ώσεο^ν:

Το ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος, με μηχανή εσιωτερ ι κής καύσης κο:ι γεννήτρια, και η συστοιχία σuσαGJpεuτώv.

Το πρώτο αποδίδη μεγάλη ισχύ, αλλά υστερεί ο:πο άποψη ετοιμότητας λειτουργίας.Αυτό γιατί μέχρι να αρχίσει να αποδίδει ισχύ περνόιε ι χρόνος, μερίκο^ν δευτεραλέπτούν, διό­

τι ενδιάμεσες φασε ί ς (εκκίνηση, επιτόιχυνση, διέγερση) απουτούν χρόνο.

Ακόμη πλεονεκτούν στο ότι με χρησιμοποίηση σύχρονης γεν-

νι*ιτρ I ας ενσΑλασόμενου ρεύματος έχουμε rAsKrpiKfi ενέ­

ργεια αε μορφΛ που ζητό:νε οι περισσότεροι καταναλωτές σήμερα. Όσο για την συστοιχία, έχει το πλεονέκτημα οτι μπορεί να δώσει σε κάβε στιγμή ενέργεια με μεγάλο Βαθμό ασφο:λε ί ας.

Ακόμη αύτη η εγκατάσταση των τηλεπικοινωνιακών κέντροίν είναι πιό ολοκληρωμένη, γιατί υπάρχουν και άλλες δ ι ατά­

ξεις, όπως μετατροπείς εναλλοισσόμενης ενέργειας σε σ υνε­

χή, α,\λό; κο: I μετατροπείς συνεχούς σε εναλλοισσόμενη.

Ακόμη υπό;ρχουν και χρησιμοποιούνται αντιτοιτικά στοιχεία και σταθεροποιητές τάσης και φυσικά, όλα ο:υτά ελέγχονται απο ειδικούς πίνακες ελέγχου.

Αυτή την oλoκλnpίιJμάvn απο άποψη δ ι ατόιξεων και μ ηχάνημά—

TOJV εγκατάσταση θα ανοιπτύξοι στην πτυχιοική μου εργασία.

A. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΞΟΠΛΙΣ’Ό Υ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΑΔΙΑΛΕΙΠΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ Μυα πιο ολοκληρωμένη εγκατάσταση αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρι­

κού ρεύματος είναι και αυτή ενός τηλεπικουνωνιακού κέντρου.

> Οι τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις δεν διαφέρουν από άποψη η­

λεκτρικής εγκατάστασης, από [αία άλλη συνηθι σμένη^ εκτός όχι διαθέ­

τουν όλες χωρίς εξαίρεση και την δική τους παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος.

Η ιδιομορφία αυτή επιβάλλει την τήρηση ορισμένων κανονισμών τους οποίους θέτει η Δ Ε Η και για τους^οποίους θα μιλήσουμε στη συνέχεια,αλλά και μία ιδιάζουσα διαμόρφωση των εσωτερικών έγκατα στάσεων μας.

Στο κεφάλαιο αυτό θα γίνει περιγραφή και διαρύθμιση του εξοπλι σμού μιας εγκαταστάσης αδιαλείπτου παροχής ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα τηλεπικοινωνιακό κέντρο.

Στις τηλεπικοινωνιάκες εγκαταστάσεις οι τροφοδοτικές διατάξεις είναι δυνατόν να χωριστούν στις εξείς κατηγορίες:

1) Στα εφεδρικά ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη ( Ε Η Ζ).

Αυτά είναι διατάξεις με τις οποίες επιτυχάνεται η τροφοδοσία των τηλεπικοινωνιακών εγκαταστάσεων μας σε περίπτωση διακοπής του δικτύου τροφοσοσίας από την Δ Ε Η.Αντικαθιστούν δηλαδή το δίκτυο και αποτελούνται από μηχανή εσωτερικής καύσεως η οποία κ,ινεί σύ­

γχρονη γεννήτρια.

Είναι δυνατόν όπως θα δούμε στη συνέχεια να υπάρξει τηλεπικοι­

νωνιακό κέντρο χωρίς εφεδρικό ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος.Εκεί το κέ­

ντρο τροφοδοτείται από τους συσσωρευτές και μόνο,σε περίπτωση δι­

ακοπής του δικτύου της Δ Ε Η .

. / .

2. Στους συσσωρευτές.

Είναι διατάξεις που μπορούν παι απο-θηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος υπό μορφή χημικής ενέργειας.

5. Στους ανορθωτές. ' '

Είναι διατάξεις με τις οποίες έχουμε την δυνατότητα να μετατρε πούμε το εναλλασσόμενο ρεύμα του δικτύου της Δ Ζ Η,ή του εφεδρικού ζεύγους, σε συνεχές ικανό να τροφοδοτήσει τις εγκαταστάσεις μας,ή να φορτίση μέσω βοηθητικών διατάξεων,τους συσσωρευτές.

4. Στους μετατροπείς συνεχούς ρεύματος σε εναλλασόμενο (^ΙΙΤλ^ΞΗΤΕΕ) 5. Στους σταθεροποιητές τάσης.

6. Έχουμε τέλος και τους πίνακες ελέγχου και διανομής φορτίων.

1 . Η/.3ΚΤΡ0ΠΑΡΑΓΩΓ0 ΖΕΥΓΟΣ

Ως ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος χαρακτηρίζουμε ένα σύστημα που αποτε- λείται από μηχανή εσωτερικής καύσης,η οποία κινεί γεννήτρια ηλε­

κτρικού ρεύματος.

Κατά κανόνα τα ζεύγη που χρησιμοποιούνται σήμερα στα τηλεπικοι­

νωνιακά κέντρα αποτελούνται 'από“μηχανή Ντήζελ,η οποία κινεί στις- 'περισσότερες περιπτώσεις τριφασική γεννήτρια.

1.1 Κινητήρια Γαχανή.

Σαν κινητήρια Μηχανή έχουμε έναν κινητήρα Ντήζελ (DIESEL),ο ο­

ποίος είναι φυσικά μια μηχανή εσωτερικής καύσης που μετατρέπει δηλ.

την Θερμική ενέργεια του καυσίμου σε κινητική ενέργεια και έτσιέ-;

χουμε την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα.

Η μετατροπή αυτή συνήθως γίνεται με πολύ μικρό βαθμό απόδοσης (περίπου 30^0·

Η συνηθισμένη τιμή της κατανάλωσης είναι περίπου 180 cyc ανά ίππο και ώρα.

Προτιμάται περισσότερο και χρησιμοποιήται η μηχανή ΙΤτήζελ από την βενζινομηχανή γιατί κυρίως είναι πιο οικονομική και ο οικονομι­

κός παράγοντας παίζει σημαντικό ρόλο σε τέτοιες εγκαταστάσεις,όπως θα δούμε και παρακάτω.

Πράγματι το καύσιμο είναι φθηνότερο στην μηχανή Πτήζελ,ο δε βα­

θμός απόδοσης είναι καλύτερος από τον βαθμό απόδοσης σε μια βενζινο­

μηχανή.

0 παρακάτω πίνακας δίνει την απόδοση και τις απώλειες μιας τυπι κής βενζινομηχανής,σε σύγκριση μ® τα αντίστοιχα μεγέθη μιας μηχανής ΙΤτήζελ.

/ .

Χαρακτηριστικά Βενζινομηχανή ΪΓτήζελ

Βαθμός απόδοσης 23f^ 34?5

εσωτερικό έργο

και τριβές 10% 11f<

Σύστημα ψύξης 34κ 31%

καυσαέρια 33'^ 24κ

Από τον πίνακα αυτό ..φαίνεται η υπεροχή της μηχανής Ιίτήζελ. από ά­

ποψη βαθμού απόδοσης.

Ό σ ο ν αφορά τον τρόπο λειτουργείας της μηχανής Ιίτήζελ καθώς και την κατασκευή της,δεν είναι δυνατό να επεκταθούμε διότι το θέμα αυ­

τό ξεφεύγει από την πτυχιακή αυτή.

0..κύριος κινητήρας συνοδεύεται από τις ακόλουθες βοηθητικές δι­

ατάξεις,απαραίτητες για την λειτουργία του.

1.1.1 Διατάξεις εκκίνησης.

Η διάταξη εκκίνησης αποτελείται από ένα συσσωρευτή και από ένα κινητήρα συνεχούς ρεύματος,ο οποίος έχει πάνω στον άξονα του μικρό οδοντωτό τροχό. Ότσι κατά την στιγμή της θέσης.," εν λειτουργία ", ο τροχός (γοανάζι) μπλέκεται με την εσωτερικ,ή επίφανεια του σφονδύ­

λου οδόντωσης και περιστρέφει τον κύριο κινητήρα μέχρι αυτός να τε­

θεί σε' κανονική λειτουργία.

1.1.2. Σύστημα φόρτισης του συσσωρευτή εκ,,ίνησης.

Αυτό αποτελείται συνήθως από γεννήτρια συνεχούς ρεύματος (δυναμό) η οποία πέρνει κ ί ν η σ η από τον κινητήρα και φορτίζει τον συσσωρευτή εκν. ίνησης.

Ιϋίναι φανερό ότι το σύστημα αυτό είναι κατάλληλο μόνο σε ζεύγη τα οποία λειτουργούν συνέχεια,ή εν πάση περίπτωση συχνά.

Αν πρόκειται όμως για εφεδρικά ζεύγη πο' . / .

ουργουν μένα κα

τις διακοπές του δικτύου της Δ Ε Η το σύστημα είναι ανεπαρκές.Υπά- ρχει επίσης και ο κίνδυνος η συστοιχία να εκφορτισθεί,οπότε δεν θα είναι δυνατή η εκκίνηση του ζεύγους σε ώρα ανάγκης δημιουργόντας ' πρόβλημα στην .λειτουργία του κέντρου μας.

Γι'αυτό τελευταία χρησιμοποιήται για την φόρτιση της συστοιχίας, στατός φορτιστής (ανορθωτής)μέσα στον πίνακα ελέγχου του ηλεκτροπα­

ραγωγού ζεύγους.Αυτός έχει την δυνατότητα ταχείας φόρτισης του συσ­

σωρευτή αλλά συντηρητικής.0 ανορθωτής αυτός τροφοδοτείται από το δι

Με τον τρόπο αυτό πετυχαίνουμε να έχουμε πάντοτε ένα πλήρως φορτι σμένο συσσωρευτή.

1 .1.3. Σύστημα .ασφαλείας της μηχανής .

Για την'-ασφαλή λειτουργία της πετρελαιομηχανής απαιτείται πρώτα απ'όλα να γίνεται κανονική λίπανση των διαφόρων κινουμένων εξαρτη­

μάτων και μερών της μηχανής.

Πρέπει να παρακολουθείται η πίεση του λαδιού με ειδικό όργανο(μα- νόμετρο).

Ακόμη βασική προϋπόθεση για την ασφαλή λειτουργία της μηχανής,εί­

ναι και η μή άνοδος πάνω από,ορισμένο σημείο της θερμοκρασίας του νερού ψύξεως.Η άνοδος αυτή σημαίνει βλάβη και πρέπει να γίνει άμε­

σος στάση της μηχανής.Η στάση αυτή γίνεται αυτόματα μέσα από'τον πί νακα ελέγχου του ζεύγους και σηματοδοτείται το αίτιο της στάσης.

Τέλος σοβαρό ρόλο παίζει και ο αριθμός στροφών της μηχανής.Αύξη- αυτών συνεπάγεται ανωμαλία στην γεννήτρια που κινείται από τον κινη τήρα (αύξηση της συχνότητας),αλλά και κίνδυνο καταστροφής της μηχα-

■^ήζ λόγω καταπόνησης του υλικού κατασκευής.

■Και πάλι πρέπει να σταματάει η λειτουργία της μηχανής είτε χειρο­

κίνητα, είτε αυτό ματα.

. / .

1 .1.4.Σύστημα παύσης λειτουργίας

Αυτή γίνεται αποκλειστικά με έναν ει&ικό διακόπτη ο οποίος κλείνει είτει χειροκίνητα είτε αυτόματα προκαλόντας την διέργεση ηλεκτρομα­

γνήτη.Αυτός διεγειρόμενος προκαλεί την διακοπή της παροχής καυσίμου στην αντλία βενζίνης και συνεπώς την στάση της μηχανής.

1.2 Γεννήτρια

Οι γεννήτριες που χρησιμοποιούνται σήμερα στις περισσότερες εγκα­

ταστάσεις είναι σύγχρονες και κατά το πλείστον τριφασικές.

Η σύγχρονη τριφασική γεννήτρια όπως και όλες οι στρεφόμενες μηχα­

νές, αποτελείται από δύο μέρη:τον δρομέα και τον στάτη.

- 0 στάτης είναι το ακίνητο μέρος της μηχανής και πάνω του είναι το τύλιγμα μέσα στο οποίο αναπτύσεται η εναλλασόμενη Η.Ε.Π.

- 0 δρομέας είναι το στρεφόμενο τύμπανο πάνω στο οποίο βρίσκεται το τύλιγμα συνεχούς ρεύματος το οποίο δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο,το αναγκαίο για την λειτουργία της μηχανής.

'Ετσι με την στρέψη του δρομέα έχουμε ένα στρεφόμενο μαγνητικό πε­

δίο που τέμνει τους αγωγούς του τυλίγματος του στάτη,στους οποίους αναπτύσει εναλλασόμενη ηλεκτρεγερτική δύναμη.

Από τ η ν JHλεκτpoτεχvία είναι γνωστό ότι:

ό τ α ν α γ ω γ ό ς κ ι ν ε ί τ α ι μ έ σ α σ ε μ α γ ν η τ ι κ ό π ε δ ί ο έ τ σ ι ώ σ τ ε ν α κ ό β ε ι μ α γ ν η τ ι κ . έ ς γ ρ α μ μ έ ς , τ ό τ ε μ έ σ α σ τ ο ν α γ ω γ ό δ η μ ι α υ - ρ γ ε ί τ α ι η λ ε κ τ ρ ε γ ε ρ τ ι κ . ή δ ύ ν α μ η α π ό ε - π α γ ω γ ή.

Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται και ' φ α ι ν ό μ ε ν ο γ ε ν ν ή τ ρ ι α ς.

Χωρίς να κάνουμε αναλυτική ανάπτυξη του φαινομένου,αναφέρουμε μόνο ότι ο μαγνητισμός που παραμένει στους μαγνητικούς πόλους κατά την φόρτιση της μηχανής και ότανδεν πε^νά ρεύμα μέσα από το .ύλιγμα διε-

γερσης,δημιουργεί ένα αδύνκτο μαγνητικό πεδίο μέσα στη μηχανη,που είναι όμως, αρκετό,όταμ θέσουμε σε περιστροφή το επαγωγικό τύμπανο, να δημιουργήσει μεταξύ των ακροδεκτώντου τυμπάνου μια μικρή τάση.' Η τάση αυτή δημιουργεί ενα αδύνατο ρεύμα μέσα στο τύλιγμα διεγέρσεως το οποίο ενισχύει το μαγνητικό πεδίο.ί?ε το τρόπο αυτό αυτό διεργεί- ρεται η γεννήτρια. Έτ σ ι βλέπουμε ότι για να αυτ'οδιεγερθεί γεννή­

τρια πρέπει η φορά περιστροφής του τυμπάνο-υ να είναι τέτοια,ώστε το αδύνατο ρεύμα που δημιουργεί στο τύλιγμα διέγερσης η τάσ^ που παρά- γεται από τον π α ρ α μ έ ν ο ν τ α μ ' γ ν η τ ι σ μ ό , ν α έχεΙ διε­

ύθυνση που να ενισχύει το μαγνητικό πεδίο.Διαφορετικά η μηχανή χάνει τον π α ρ α μ έ ν ο ν τ α μ α γ ν η τ ι σ μ ό της και δεν αυτό διε γείρεται.Το εργαστάσιο κατασκευής κάθε γεννήτριας έχει δώσει μια ο­

ρισμένη πολικότητα στον παραμέντα μαγνητισμό της,'Αρα η φορά περι­

στροφής μιας έτοιμης γεννήτριας είναι καθορισμένη από την πολοκότητα αυτή.

τέλος επανερχόμαστε και βλέπουμε ότι για την τροφοδότηση του τυλί­

γματος συνεχούς ρεύματος μιας σύγχρονης τριφασικής γεννήτριας απαι­

τείται ιδιαίτερη ^ηγή.Για τον λόγο αυτό πάνω στον ίδιο άξονα και μετά την σύγχρονη γεννήτρια βρίσκεται μικρή γεννήτρια συνεχούς ρεύματος που ονομάζεται δ ι ε γ - έ τ ρ ι α και της οποίας αποστολή είναι: η τ ρ ο φ ο δ ό τ η σ η τ ο υ κ υ κ λ ώ μ α τ ο ς σ υ ν ε χ ο ύ ς ρ ε ύ μ α τ ο υ ς· τ η ς σ'ύ γ χ ρ ο ν η ς γ ε ν ν ή τ ρ ι α ς γ ια τ η ν δ η μ ι ο υ ρ γ ί α τ ο υ μ α γ ν η τ ι κ ο ύ π ε δ ί ο υ , δ η ' λ α δ η γ ι α τ η ν δ ι έ γ ε ρ σ η τ η ς μ η χ α ν ή ς . '

Η διεγέτρια είναι αυτό διεγειρ'όμενη γεννήτρια.Δεν απαιτεί ιδιαίτερη πηγή δια την τροφοδότηση του κυκλώματος των πόλων της,αλλά διεγείρε- ταιμε την βοήθεια του παραμένοντας μαγνητισμού σ'αυτούς.Το φαινόμενο αυτό το εξηγήσαμε παρα-^άνω.

1.2.1 ρύ'ίμιση της Τάσης

Για την σωστή λειτουργία ενός τηλεπικοινωνιακού κέντρου και χωρίς

• / ·

ανωμαλίες στις συσν.ευές του, απαιτείται η τάση τροφοδοσίας να παραμέ­

νει, σταθερή,με μεγίστη επιτρεπόμενη διακύμανση'τά'σης + 1f^.

'ίΐξω από το όριο αυτό υπάρχει "κίνδυνος για τα κυκλώματα,που θα ε- ξηγηθεί στο κεφάλαιο των ανορθωτών λεπτομερέστερα.

'Έτσι πρέπει να επέμ13ουμε κατά κάποιο τρόπο ώστε να παραμείνει στα θερή η τάση στο φορτίο.

Αυτό επιτυγχάνεται με τον Ρ υ θ μ ι σ τ ή τ ά σ η ς .

Ρίναι δυνατό η ρύθμιση της τάσης να γίνεται και χειροκίνητα,αλλά απαιτείται συνεχή παρουσία ενός ανθρώπου.

Γι'αυτό σήμερα χρησιμοποιούνται αυτόματα συστήματα ρύθμισης που κα τατάσωνται σε δύο κατηγορίες:

Τα ηλεκτρόνι','.ά και τα ηλεκτρικά Αίγα λόγια για αυτά.τα δύο.

Στα ηλεκτρονικά συστήματα το τύλιγμα διέγερσεως είναι ένα συνηθι­

σμένο τύλιγμα συνεχούς ρεύματος συνδεμένο με την πηγή τροφοδοσίας του με έναν ηλεκτρονικό διακόπτη κατά τρόπο ώστε το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας το διοχετευόμενο στο τύλιγμα διέγερσης,να είναι ανάλογο προς προς το φορτίο.

Ενώ στα ηλεκτρικά συστήματα το τύλιγμα διέγερσης αποτελείται από περισσότερα από ένα τυλίγματα συνδεμένα μεταξύ τους κατά τέτοιο τρό­

πο,ώστε το συνιστάμενο μαγνητικό πεδίο να έχει κάθε φορά την τιμή που απαιτείται για να διατηριθεί σταθερή η τάση κ.ατανάλωσης.

1.2.2 γ'ύξη της μηχανής

Κατά , τη λειτουργία τους οι γεννήτριες εναλασσόμενου ρεύματος όπως και κάθε άλλη ηλεκτρική μηχανή θερμαίνονται από την θερμότητα που πα ράγεται από τις απώλειες,Η θέρμανση αυτή εκδηλώνεται με ανύψωση της

■θερμοκρασίας των διαφόρων μερώντης μηχανής.

Η θερμοκρασία μιας μηχανής που λειτουργεί παύει να αυξάνεται και σταθεροποιείται,όταν η θερμότητα που αποβάλει στον περιβώ^Αοντα χώρο γίνει ίση με την θερμότητα των απωλειών.

. / .

'ϋ:τσι η ψύξη των μηχανών γίνεται, με αποβολή στον περιβάλλοντα χώρο της θερμότητας.

Οι κατασκευαστές για να εξασφαλίσουν τη μετάδοση αυτή αφήνουν:

α) διάκενο μεταξύ κελύφους του στάτη και πυρίνα του επαγωγικού τυ­

μπάνου,

β) ορισμένα διάκενα αερισμού μεταξύ των μαγνητικών ελασμάτων από τα οποία κατασκευάζεται ο πυρήνας του τυμπάνου και

γ) κανάλια κυκλοφορίας του αέρα κατά μήκος των δριμέων των μηχανών.

Η προσθήκη ενός ανεμιστήρα στο δρομέα διευκολύνει την ψύξη ακόμα περισσότερο»

τέλος αν μιλάμε για μεγάλους στροβιλοεναλλακτήρες (πάνω από 30.000 ΚΥΑ)τότε σε αυτούς περικλείεται η μηχανή σε αεροστεγές κέλεφος,το ο­

ποίο αποτελεί μέρος κλειστού κυκλώματος κυκλοφορίας του αέ(5α που ψύ­

χει τη μηχανή.Για καλύτερη απόδοση αντί ατμοσφαιρικού αέρα μέσα στο κλειστό κύκλωμα υπάρχει υδρογόνο.Το υδρογόνο έχει καλύτερες θερμικές

ιδιότητες από τον αέρα και μικρότερη πυκνότητα.

1.3Γίνακας ελέγχου του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους.

Για την ασφάλεια του προσωπικού της Δ Ε Η ,για τυχόν επιστρεφόμενη τάση από το ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος προς το δύκτυο σε περίπτωση δια­

κοπής της υπάρχει στον πίνακα Ψπολικός διακόπτης (υποχρεώνει η Δ Ε Η να κόβεται και ο ουδέτερος)με ηλεκτρική και μηχανή μανδάλωση στο ρε λέ,ένας στην έξοδο προς Δ Η και ένας προς την κατανάλωση,το κέ­

ντρο μας.

Σε κανονική λειτουργία ο πρώτος διακόπτης S1 είναι οπλισμένος και περνάειτο ρεύμα της Δ Ε Η μέσα από τον πίνακα,γίνονται οι απιτούμε- νοι έλενχοι (θα μιλήσουμε παρακάτω)και πάει στους ανορθωτές μέσι' ψπολικού μεταγωγικού διακόπτη που υπάρχει στον Γενικ.ό πίνακα του κτι ρίου.

0 δεύτερος 32,και είναι εκτός,οπότε δεν λειτουργεί το ηλεκτροπαρα­

γωγό ζεύγος ^

Σε^ περί"·τωση διακοπής γίνεται το αντίθετο ο,πλίζει ο 32,και απομίϊ-, νώνει και με μηχανική μανδάλωση της εξοδοτάσης της γεννήτριας του του ζεύγους,προς το δίκτυο της Δ S Η.Το τελευταίο γ.ίνεται φυσικά με τον S1 εκτός.

0 πίνακας αυτοματισμών και ελέγχου του Ε Η Ζ έχει την δυνατότητα μέσα από ηλ,εκτρονικά κυκλώματα (τιλακέτες) να "διαβάζ&ι"την διακοπή του δικτύου της Δ Ε Η και να, βάζει σε λειτουργία το ζεύγος.

Σε ξεχωριστά κ,υκλώματα μέσα στον πίνακα γίνονται οι παρακάτω έλε- γχου και συγκρίσεις οπότε έχουμε εκκίνηση ή όχι του ζεύγους:

α.Υπόταση.Για τάση περίπου 190 Υ(-15/0 εχουμε εκκίνηση ζεύγους.

Υπόταση έχουμε σε περιόδους συνήθως καλοκαίρι,που μπαίνουν σε λει­

τουργία τα μεγάλα αρευτικά έργα οπότε πέφτει,λόγω φορτίου,η τάση δι­

κτύου της Δ Ε Η .

β. Υπέρταση.Έχουμε υπέρταση γύρω στα 240V(+1C^) συνήθως τις νυχτε­

ρινές ώρες που σταματάνε τα περισσότερα εργοστάσια και πέφτει το φο­

ρτίο.

Αυτή η διακύμανση τάσης +10%,-15% ρυθμίζεται σε άλλα όρια στις επι μέρους πλακέτες.

γ. Γίνεται έλεγχος των 3 φάσεων του δικτύου και σε πείπτωση διακοπής μιάς φάσης έχουμε εκκίνηση του ζεύγους.

δ. Γίνεται τέλος και μέτρηση της τάσης στις 3 φάσεις και σε περίπτω­

ση που δεν έχουμε ισοροπία τάσεων,από όχι καλή κατανομή φορτίων ή ο­

ποιαδήποτε βλάβη έχουμε πάλι εκκίνηση του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους.

Επίσης στον πίνακα του ΕΗΖ υπάρχουν σηματοδοσίες όπωςιπίεσης λα­

διού,ποσότητας καυσίμου και τέλος αυτού,και ενδείξεις τάσεων συχνό­

τητας και ρεύματος ανά φάση.

/ .

2. Σ Υ Σ Σ Ώ Ρ Ξ Υ ? Ζ Σ.

Σε μια εγκατάσταση αδι,άληπτ.ης παροχής η>.εκτρικού ρεύματος δευτε- 50 και σημαντικό ρόλο έχουν και οι Συσσωρευτές.Ως εφεδρί’/.ή πηγή που (ρησιμοποιουνται παρουσιάζουν ένα μεγάλο πλεονέ5<τημα,ότι·, είναι πά- .ιτοτε έτοιμοι για λειτο.υργία.

έουν και τα εξής μειονεκτήματα:

α. Για την εγκατάσταση τους απαιτείται μεγάλος και κατάλληλα διαμο-

ρφωμένο.ς χώρος. . . .

β. 'ΖΣχουν μεγάλο κόστος σαντήρησης. λ . γ. Αντέχουν σχετικά λίγες -ώρες.

δ. Η μορφή ενέργειας την οποία παρέχουν δε,ν είναι πολύ κατάλληλη για την τροφοδότηση των τηλεπικοινωνιακών συσκευών.

Δεν πρέπει να. ξεχνάμε ότι. οι συσσωρευτές,.εκτός του ότι έχουν κάποια σημασία σαν εφεδρικές πηγές στα τηλεπικοι.νωνιακά κέντρα, είναι ταυτό­

χρονα απαραίτητοι και για την εκκ^ίνηση του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους (τροφοδότησητης μίζας του ΞΗΖ).

Ou συσσωρευτές που -χρησιμοποιούνται σήμερα στα τηλεπικοινο5νιακά κέ ντρα χωρίζονται στις εξής κατηγορίες,

α,Συσσωρευτές εκ5·.ίνησης.

Πρόκειται για συσσω'ρευτές μολύβδου 5ΐλειστού τύπου, οι οπαίοι χρησι­

μοποιούνται για την εκκίνηση των ηλεκτρωπαραγωγών ζευγών (ΖΕΖ).

Εκτός λίγων περιπτώσεων που η εκκίνηση του ζεύγους γίνεται χειροκί νητα (με μανιβελλα)ή με πεπιεσμένο αέρα,τα περισσότερα ζεύγη ξεκινάμε με, μίζα (εκκινητή)η οποία χρειάζεται για την λειτουργία της τέτοια

πηγή ρεύματος. - ' .

β. Συσσωρευτές τηλεπικοινωνιακών^ αναγκών^

Πρόκειται για συσσωρευτές οι.οποίοι σε περίπτωση διακοπής του- δι­

κτύου της Δ Ε Η, αναλαμβάνουν την τροφοδότηση των κέντρων-· (αστικών, υ­

περαστικών,μικροαστών)ή των σταθμών ασυρμάτου.

Στα κέντρα χρησιμοποιούνται συσσο5ρευτές μολύβδου ανοικτού τύπου, ε\ω . / .

στα μLκpoαστLκά κέντρα συσσωρευτές τύπου αυτοκινήτου και στους στα­

θμούς ασυρμάτου αλκαλικοί κλειστού τύπου.

Ο Ρ Ι Σ Μ Ο Ι

Συσσωοευτές ονομάζουμε ειδικές συσκευές οι οποίες χρησιμεύουν για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας υπό μορφή χημικής ενέργειας.Ao-' τή η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική ονομάζεται φόοτιση του συσσωρευτή.

Ενεργός_μάζα ονομάζουμε το μέρος του συσσωρευτή το οποίο κάνει αυ τή την μετατροπή και αυτή είναι τοποθετημένη στις πλάκες και είναι διαφορετική για τον θετικό και το αρνητικό ηλεκτρόδιο.

Οι πλάκες αυτές είναι μέσα σε κατάλληλα αγώγιμο υλικό,το οποίο κα λείται ηλεκτοολυτής.

Στοιχείο είναι το μικρότερο κομμάτι ενός συσσωρευτή.Αυτό αποτελεί ται από θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια.Ανάλογα με την κατασκευή τους,τα στοιχεία ^ιακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες.

Τα στοιχεία ανοικτού_τύπου,τα οποία είτε είναι τελείιος ακάλυπτα ή έχουν κάλυμα από το οποίο μπορεί ελεύθερα να φύγει ο ηλεκτρολυτής.

Ιίαι τα στοιχεία κλειστού_τύπου στα οποία αποκλείεται να φύγει η­

λεκτρολύτης όταν αυτά βρίσκονται σε θέση λειτουργίας.

Συστοιχία ονομάζουμε το σύνολο της εν σειρά σύνδεσης πολλών στοι­

χείων.

2.1 Συσσωρευτές "ολύβδου

0 συσσωρευτής μολύβδου,στην περίπτωση που είναι φορτισμένος πλή­

ρως,αποτελείται από πλάκα καθαρού μολύβδου (ΡΒ) οι οποίοι αποτελούν το αρνητικό ηλεκτρόδιο και πλάκες διοξειδίου του μολύβδου (PS02) οι οποίες αποτελούν το θετικό ηλεκτρόδιο.

Τόσο οι θετικές όσο και οι αρνητικές πλάκες είναι εμβαπτισμένες σε αραιό διάλυμμα θετικού οξέος,πυκνότητας που κυμαίνεται μεταξύ 1,20 και 1,25 KG /LITP0.

. / .

Κατά την σύνδεση εξωτερικά με μια αντίσταση,διέρχεται ρεύμα μέσα από αυτή και φυσικά μέσα από το στοιχείο.Υπό την επίδραση του ρεύμα­

τος το θεϊκό οξ-ύ του ηλεκτρολύτη -(Κ230 4)διασπάται σε υδρογόνο (Κ2) και στη ρίζα (SO 4).'Ξτσι το υδριγόνο πηγαίνει προς την θετική πλάκα του διοξειδίου του μολύβδου και μ'ετατρέπει το δι'οξείδιο αυτό σε ΡΒΟ και συγχρόνως σχηματίζεται νερό' (Η2Ό).Στη συνέχεια' το ΡΒΟ αντιδρά με το θεϊκό οξύ (H2S04) και σχηματίζει θέΐϊκο μόλυβδο'.

"Λνώ η ρίζα S04 πηγαίνει προς την αρνητική πλάκα καθαρού μολύβδου αντιδρά με αυτή και σχηματίζεται και πάλι θειϊκός μόλυβδος.

Η'παραπάνω αντίδραση ονομάζεται εκφόρτιση του συσσωρευτή.Τα αντί­

στροφα φαινόμενα συμβαίνουν κατά την φόρτιση του συσσωρευτή.

''^ι χημικές αντιδράσεις είναι οι εξείς:' Β κ φ ό ρ τ ι σ η

?Β +2H2S04+PB02---►PES04 + 2Η20 +' PBS04 Φ Ο Ρ Τ Ι Σ Η

PBS04 + 2Η20 + PBS04— -* Ρ3 ■♦· 2H20S04 + ΡΒ02

τέλος βλέπουμε ότι κατά την εκφόρτιση του στοιχείου έχουμε απόδοση από αυτό στο εξωτερικό κύκλωμα ηλεκτρική ενέργεια αποταμιευμένη σε αυτό υπό μορφή χημικής ενέργειας.

^πίσης παοάλληλα με αυτό έχουμε μείωση της τάσης και της πυκνότητας

του στοιχείου. ■ ’

Η χωριτηκότητα του στοιχείου είναι ανάλογη της συνολικής επιφάνει­

ας των ηλεκτρόδιών.

Οι' πλάκες τοποθετούνται εναλλάξ, μία αρνητική μια θετική.Η πρώτη και η τελευταία πλάκα είναι πάντοτε αρνητική.'

Οι αρνητικές και οι θετί’/.ές πλάκες ενώνονται' με δύο λωρίδες μολύ­

βδου'και έχουμε τις αντίστοιχες γέφυρες και δεσμίδες.

Ηεταξύ των πλακών τοποθετούνται μονωτικά διαχωρι'στικά φύλλα που εί ναι πορώδη και επιτρέπουν την δίοδο του ηλεκτρολύτη.

• / .

Ξτσι, αποφεύγετε το βραχυκύκλωμα του στο'ιχεύου.

Επίσης κάτω από τις πλάκες υπάρχει χώρος για την ύλη που σχηματί­

ζεται κατα την πάροδο του χρόνου,από την λατακάθηση μέρους της ενε­

ργού μάζας.

Το δοχείο αποτελείται από γ'υάλί ή εβονιτή.

Τέλος,ο ηλεκτρολύτης είναι αραιό διάλυμα θειΐκου οξέος,δηλαδή α­

ραιωμένο θειϊκό οξύ με αεσταγμένο νερό.

Σε μια δεκάωρο εκφό"ρτιση των συσσωρευτών μολύβδου η τάση κυμαίνεται από 1,99V εώς 1,85V κ α ι 'λαμβάνουμε το 100?ο της χωρητικότητας,ενώ σε μια'· πενταώρη εκφόρτιση η τάση πέφτει στα 1,96V έως 1,832νκαι λαμβά­

νουμε το 83°'! της χωριτηκότητας.

Ό σ ο ν αφορά τους συσσωρευτές τύπου αυτοκινήτου σε εικοσάωρη εκφό- ρτησηαποδίδεται το 100'< της χωρητηκότητας η δε τάση είναι 1,8V,ενώ σε τρίωρη εκφόρτιση το 70?! και η τάση πέρατος εκφόρτηαης είναι 1,6SV.

Οι συσσωρευτές μολύβδου έχουν την ιδιότητα να εκφορτίζονται χωρίς να είναι συνδεμένοι εξωτερικά.Με τη πάροδο τρυμήνου η χωρητικότητα ε­

ξαντλείται τελείως.Η αυτοεκφόρτηση συνοδεύεται από επικάλυψή των πλακ κών από λευκές κηλίδες κρυσταλλικού θειι’κ.ου μόλυβδου (PBS04).

Το φαινόμενο ονομάζεταιθειϊκωση με αποτέλεσμα σημαντική πτώση της χωρητικότητας.

2.1.1. Εγκατάσταση των συσσωρευτών μολύβδου

Οι μπαταρίες μολύβδου όταν βρίσκονται σε κατάσταση ξηρής φόρτησης έχουν απεριόριστη ζωή.

Προκειμένου να διατηρηθεί το φορτίο' τους όσο το δυνατόν περισσότερ πρέπει τα στοιχεία να βρίσ^ονταισε δροσερό και ξηρό μέρος.Η θερμοκρα­

σία τέτοιων αποθηκών πρέπει να κυμαίνεται από 5°0 έως 35°C.

Τα στοιχεία πρέπει να διατηρούνται συσκευασμένα όρθια με' τα πώμα­

τα ερμητικά κλειστά.Αυτά αφαιρούνται μόνο όταν πρόκειται να ενεργο­

ποιηθεί η συστοιχία,οπότε τοποθετούνται τα αντίεκρηκτηκά πώματα.

. / .

C χώρος μέσα στον οποίο πρόκειται τα τοποθετηθούν οι μπαταρίες ο­

φείλει να ανταποκρίνεται σε ορισμένες απαιτ7'σεις, τις οποίες πρέπει να λάβει υπ'όψη του ο μελετητής της ηλεκτρικής εγκατάστασης.

- Ενδεικτικά αναφέρουμε τις σπουδαιότερες από τις απαιτήσεις αυτές:

1 . 0 χώρος στον οποίο βρίσκονται οι συσσωρευτές πρέπει να είναι κατά το δυνατό 'ξηρός και να έχει καλό αερισμό,διότι κατά την διάρκεια της φόρτί'σης παράγονται αέρια που είναι επικίνδυνα.

Για το θέμα του εξαερισμού η εισαγωγή του νωπού αέρα πρέπει να γί­

νεται κοντά στο δάπεδο,ενώ η εξαγωγή με ανεμιστήρα ο οποίος πρέπει να βρίσκεται απέναντι από πόρτες και ψηλά. ' Ξτσι δημιουργείται ρεύμα αέ­

ρα πάνω από τα στοιχεία.

Ό σ ο ν αφορά τον όγκο του αέρα ο οποίος πρέπει να κυκλοφορεί ωριαί- ως,οι γερμανικοί κανονισμοί απαιτούνε:

Q = 55 · Ι· η Q : ο όγκος του αέρα

I : η ένταση του ρεύματος φόρτισης στον βρασμό η :'ο αριθμός των στοιχείων της συστοιχίας.

2. Η θερμοκρασία δεν πρέπει να έχει μεγάλες μεταπτώσεις,π.χ.λόγω μι­

κρής απόστασης με χώρο'ατμολέβητών.Πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 10°C εώς 30°C.Χαμηλές θερμοκρασίες παρουσιάζουν τον κίνδυνο πήξεως του η- λεκτρολύτη,'ενώ υψηλές ευνοούν ανεπιθύμητες αντιδράσεις.

3. Γο δάπεδο πρέπει να είναι ικανό να αντέξει το βάρος της συστοιχίας και να μην υπόκειται σε δονήσεις,"^ύθριπτοι σοβάδες,ιδιαίτερα στο ταβά VI,καλό είναι να μην υπάρχουν.

4. 0 χώρος δεν πρέπει να επικοινωνεί με το μηχανοστάσιο και η πόρτες πρέπει να ανοίγουν προς τα έξω.Τα παράθυρα αν είναι χαμηλά πρέπει να προστατεύονται με πυκνό πλέγμα.

Με πλέγμα μεταλλικό πρέπει να προστατεύουμαι και τους άλλους χώ­

ρους μηχανημάτων του τηλεπικοινωνιακού κέντρου.

5. Η ηλεκτρική εγκατάσταση πρέπει να είναι απόλυτα στεγανή.

Το··ηλιακ6 φως από τα παράθυρα δεν πρέπει να πέφτει απ'ευθείας επά στα στοιχεία.

Κ Κατά την παραμονή και εργασία μέσα στο χώρο πρέπει να πέρνουμαι αυστηρά ηροφυλακτικά μέτρα όπως:αποφυγή φωτιάς και σπίρτων,δημιουργεί ις σπινθήρων κ.λ,π.διότι υπάρχει κίνδυνος εκρήξεων.

Η προσέγγιση των -στοιχείων άπό το προσωπικό συντήρησης,πρέπει να μ:·;

συσκολεύεται &πό εμπόδια, διότι πρέπει'να ενιτελούνται άνετα οι διάφο­

ροι. έλεγχοι και η συντήρηση της συστοιχίας',

S. Επιβλαβή για τις μπαταρίες αέρια, όπως π.χ·.αμμωνίά, δεν επιτρέπεται να, εισέρχονται στον χώρο των συσσωρευτών

9. 0 χώρος πρέπει να έχει καλό φωτισμό,φυσικό και τεχνητό,τα φωτι'στι κα σώματα να είναι στεγανού τύπου και οι' διακόπτες να βρίσκονται έξω α~ό τον χώρο αυτό.

10. Στις πόρτες και μέσα στο χώρο πρέπει να τοποθετηθούν πινακίδες,ό τι απαγορεύεται το κάπνισμα και η δημιουργία οποιαδήποτε μορφής φλό­

γας.

11. τέλος οι τοίχοι πρέπει να είναι βαμένοι με αντιδιαβρωτικό υλικό Για την εγκατάσταση της συστοιχίας απαιτείται να είναι γνωστό,ό­

τι η θέση της πρέπει να είναι τέτοια ώ σ τ ε ν α υπάρχει εύκολη προσέγ­

γιση τόσο για την εγκατάσταση όσο και για την συντήρηση της.Η απόστα ση από τον πλησιέστερο τοίχο να είναι τουλάχιστο 50 εκατοστά.

Κάτω στο δάπεδο τοποθετούνται και βιδώνονται οι χαλύβδινοι δοκοί του βάθρου.

'Ί-'οποθετούμε διαδοχικά τις εγκάρσιες δοκούς και % ς μετωπικές και στη συνέχεια τις συνδέουμαι με πρόσθετε'ς ροδέλες από πλαστικό,και ξυ'λόβι δες,όπου προβλέπεται και τέλος σκεπάζουμε τα κεφάλαια τους με ειδικό γράσσο.

Πρέπει να γίνει γνωστό ότι η σύνδεση της μπάρας με τα στοιχεία γί νεται αντισεισμικά με εύκαμπτο-καλώδιο τύπου Ν S L Ρ.

. / .

2.2. Αει,τουργία y.ai Φόρτιση των Συσσωρευτών.

Κετά κτιό όλα τα παραπάνω καταλαβαίνουμε πόσο μεγάλης σπουδαι,ότη- τας είναι η δυνατότητα που έχουν οι συσσωρευτές να αποθηκεύουν ηλε­

κτρική ενέργεια υπό μορφή χηιιικής και η οποία σε περίπτωση ανάγκης μετατρέπεται πάλι σε ηλεκτρι>ιή με μορφή φυσικά συνεχούς ρεύματος.

jTivai η περισσότερο ασφαλής εφεδρική πηγή για την προσωρινή τρο­

φοδοσία καταναλωτών που απαιτούν συνεχή τροφοδοσία,αδιάληπτη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος κατά την διάρκεια διακοπών του δικτύου της Δ Ξ Η Τέτοιου είδους καταναλωτές είναι π.χ.οι τηλεπικοινωνιακ.ές εγκατα­

στάσεις,οι εγκαταστάσεις εφεδρικού φωτισμού,οι εγκαταστάσεις νοσοκο­

μείων χειρουργείων,σηματοδοσίας των σιδηροδρόμων κ,α.

Γ’εγάλη σημασία έχει επίσης και το γεγονός ότι το ρεύμα του συσσω­

ρευτή είναι τελείως συνεχές,δίχως αρμονικές.

Σε κάθε περίπτωση που χρησιμοποιείται συσσωρευτής,υπάρχει και κά­

ποια πηγή η οποία, φροντίζει για την φόρτιση του και υπό ορισμέ,νες συ νθήκες τροφοδοτεί και την κατα.νάλωση απ'ευθείας.

Στις σύγχρονες τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις η συστοιχία παραμέ νει μόνιμα σε κατάσταση ετοιμότητας και πέρνει το φορτίο σε περιπτώ­

σεις διακοπής του δικτύου της Δ.Ε.Κ.Αυτή η λειτουργίακαλείται παράλ- ιτουργ ία_ετο ιμότητας,

Ενοείται ότι σε περίπτωση αδιάλειπτης λειτουργίας της κατανάλωσης είναι αναγκαίο να υπάρχει και δεύτερη συστοιχία.

Σε αυτή την περίπτωση η συστοιχία εκφορτίζεται κατά τις περιό­

δους μειωμένης κατανάλωσης. ^

. / .

’.2. Μέθοδοι φόρτισης συσσωοευτών

Ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας έχουμε διάφορες μεθόδους φό­

ρτισης των συσσωρευτών

Λυτές διαφέρουν μεταξύ τους στον τρόπο που μεταβάλλεται η τάση ιαι η ένταση του ρεύματος φόρτισης,κατά την διάρκετια της φόρτιση,ς.

I. ''^όρτιση με σταθερή ένταση.

■’Ιδώ' η ένταση διατηρείται σταθερή κατά την διάρκεια της φόρτισης και μετά το τέλος της φόρτισης διακόπτεται είτε αυτόματα,είτε χειροκί

νητα. ' ■

VA

β.Φόρτιση με μεταβαλλόμενη ένταση.

^ατά την μέθοδο αυτή η φόρτιση γίνεται με σταθερή ένταση μεγάλης τιμής μέχρι το σημείο βρασμού,προκειμένου να συντομευθή ο χρόνος φό­

ρτισης και μετά γίνεται μεταγωγή με φόρτιση πάλι σταθερής τιμής αλλά μικρότερης τιμής.

1 ^

Γ

γ. Φόρτιση με μεταβαλλόμενη τάση και ένταση

Στην περίπτωση αυτή η ένταση του ,γεύματος φόρτισης μειώνεται και η τάση αυξάνεται όσο ο συσσωρευτής φορτίζεται.

. / .

δ. Τ^όρτιση με σταθερή τάση και, ένταση

Σε αυτή την μέθοδο έχουμε σταθερή ένταση και όταν η τάση του συσσω­

ρευτή φθάσεε σε pLa ορισμένη τιμή παραμένει πλέον σταθερή.Τότε η έ­

νταση μειώνεται συνεχώς,ώστε να μπορέσει να φθάσει στο σημείο να πα- ραμεινει συνδεμένος ο συσσωρευτής στον ανορθωτή μέχρι και δύο 24ώρα

Έ τ σ ι έχουμε πλήρη φόρτιση μετά από μεγάλο'χρονικό διάστημα.

V

2.2.2.Διαδικασία φόρτισης συστοιχίας

0 ηλεκτρολύτης που προορίζεται για το γέμισμα των στοιχείων είναι διάλυμα θειϊκου οξέος σε νερό προερχόμενο από αφαλάτωση ή απόσταξη και πρέπει να ανταποκρίνεται στην καθαρότητα που ορίζεται από τον γε­

ρμανικό κανονισμό Dili 41772 και 7DE 0510.

Η θερμοκρασία πριν το γέμισμα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5°0—35°0 και η πυκνότητα του 1,230 * 0.005 γραμ/κυβ.εκατ. σε θερμοκρασία 20°0.

Για το γέμισμα των στοιχείων χρησιμοποιούμε σκεύη από πλαστικό ή εβονίτη.Πρέπει να λειφθούν μέτρα προστασίας για τα μάτια,τα χέρια και τα ρούχα μας.

Η πρώτη φόρτιση της συστοιχίας πρέπει να αρχίσει,όχι γρηγορότερα α­

πό 2 ώρες και όχι αργότερα από 12 ώρες, μετά το γέμισμα του τελευταίου στοιχείου.

Προν αρχίσει η φόρτιση πρέπει ο ακραίος θετικός πόλος της συστοι­

χίας να έχει συνδεθεί με τον θετικό πόλο του φορτιστή και-ο αρνητικός πόλος της συστοιχίας με τον αντίστοιχο αρνητικό πόλο του φορτιστή.

• / .

Η φόρτιση αρχίζει με σταθερή ένταση ρεύματος Ιφ= 0,5 . H C (I 10, νταση φόρτισης 1ο ωρών της συστοιχίας).

Για την παρθενιν.ή φόρτιδη των συσσωρευτών μολύβδου απαιτείται τάση ,7V τνά στοιχείο.'3χουμε δηλ.ταχεία φόρτιση μέχρι το σημείο βρασμού ιε 2|"7ν ανά στοιχείο και συνολικά 81V.

Η αρχική φόρτιση τελειώνει όταν κατά το διάστημα των 2 ωρών:

ί. Η τελική τάση φό'ρτισης παύει να αυξάνεται και υ■n:εpβαίvεt τα 2,6V οε 25°0.

3. Κ πυκνότητα του ηλεκτρολύτη παύει να αυξάνεται και είναι 1,24+ 0,01 4G /^ΙΤ70 σε 20°0 και 1,27 + 0,01 ΚΟ/λΙΤΗΟ ανάλογα με τον τύπο του συ σσωρευτή.

Γφ'όσον τα στοιχεία έχουν αποθηκευτεί μέχρι 3 μήνες,η φόρτιση τελεί ώνει μέσα σε 3 ώρες.

Σε ορισμένες περιπτώσεις (πολύχρονη αποθήκευση ή ακατάλληλες κλιματο λογικές συνθήκες)είναι δυνατό η φόρτιση να μην έχει συμπληρωθεί μέσα σε σε 8 ώ'ρες.Τότε παρατείνετε η φόρτιση στις 14 ώρες.

Διακόπτουμε επί 1 ώρα.Φορτίζουμε 4 ώρες με την ίδια ένταση 0,5 .110 μετρώντας πάλι τάση και πυκνότητα.

Τις διακοπές της ΐώρας και τις φορτίσεις των 4 ώρων τις συνε):ίζουμε μέχρι την απόλυτη φόρτιση.Απαραίτητα οΧοκληρη η φόρτιση πρέπει να επ κτελείται χωρίς διακοπή του προγράμματος,Σε περίπτωση απόλυτης ανάγκης μπορούμε να διακόήουμε μέχρι 4 ώρες και νά συνεχιστεί το υπόλοιπο προ γραμμά.Γάν η διακοπή είναι μεγαΧυτερη,τότε ολόκληρο το πρόγραμαα πρέ­

πει να ξαναρχίσει από την αρχή.

Η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη δεν πρέπει να ξεπεράσει τους 55°C.

Για να ελλατώσουμε τη θερμοκ.ρασία,χαμηλώνουμε την ένταση του ρεύματος μέχρι να πέσει στους 35°0.

'Οταν αυξάνεται η θερμοκρασία πέφτει και η τάση των στοιχείων.Τέλος συνεχείς υψηλές θερμοκρασίες συντομεύουν τη ζωή της συστοιχίας.

. / .

>.ετά το τέλος της φόρτισης ί^θσριΓζουμί με βρεγμένο πανί και 'ξεραί vomio τις επιφάνειες των στοωχέίων.Σφίγγουμε κατά τα αντιεκρηκτικά πώμ,ατα.^τη συνέχεια βάζουμε τη συστοιχία σε συντηριτική φόρτιση με

τάσή 2,2yj ανά στοιχείο. .

Καθαρίζουμε τις συνδέσεις των γεφυρών,;σφίγγουμε τις βίδες τους και τις··σκεπάζουμε μς βαλελίνη-μια^ορά το^,-χρόνο.

Για τον*':·.αθι^τισμό' δεν πρέπει_ι;α, χρησιιιοποιουμε διαλύτες η απορ­

ρυπαντικά.' . ,ι_. - ~

72πίση'ς ο f πόλοι της*-μπαταρίας'καθαρίζονται και με ψηλη συρματόβου- ρτσότη ψηλό σμυρΟάόπανο στις'επΡφάνειες που· πρόκ.ειται' να έρθουν σε ε παφή^ώστ'ε-.να αποφεύγεται η επιφανειακή οξείδωση.

Κια φορά το χρόνο γίνεται και τεχνίτη εκφό,ρτιση για να δούμε', πόσο αντέχουν οι συστοιχίες σε μια'ενδεχόμενη διακοπή του δικτύου της Δ.Ζ.Η.Γίνεται με εξωτερικό φορτίο (αντιστάσεις)και όταν έστω και σε ένα στοιχείο'η τάση πέσει κάτω από 1,8 ή 1,75 σταματάει η εκσόρτιση και βλέπουμε τον χρόνο λειτουργίας της συστοιχίας.

Σφη συνέχεια εξηγήται κύκλωμα αυτόματης φόρτισης συσσωρευτών της εταιρείας

G Ε Ν Ε R A L Ε L ECT R 1 C.

2 . 3 ΑΥΖΟΓ’ΑΤΗΣ ΪΟ Ζ ΖΙΣ Η Σ ΣΥΣΣΖΡΖΖΖΖ::.

Στο σχήμα δείχνεται κύκλωμα αυτόιιατης φόρτισης συσσωρευτούν,η αρχή λειτουργίας του οποίου έχει ως εξής:όταν ή Η.Ζ.Δ.(Ε) του συσσωρευτή είναι χαμηλότερη της κανονικής (αφόρτιστος συσσωρευτής),η τάση ''.''R στα άκρα του πυκνωτή C,είναι αντίστοιχα μικρότερη της τάσης ΥΖ της διόδου ZZZZR Ζβ.Στην περίπτωση αυτή,η'05 δεν αργεί και επομένως, δεν εκκινεί και το SCR2.To SCR1 όμως άγει τότε,και συγκεκριμένα άγει στην κάθε η μι.περίοδο της ανορθωμένης των R1 και Ώ2 τάσης του δικτύου, επειδή δέ­

χεται από το (δίκτυο ρ-ύ,ΐ'.α πύλης μέσω της διόδου Ζ4 και της αντίστα­

σης R5

• / .

Η χρονική διάρκεια ΔΤ σχ(γ) αγωγιμότητας του'ΒΟΗΙ για σταθερό πλάτος 2 V2 της'ανορθωμένης τάσης, εξαρτάτάι από την κάθε μιά τιμή, της Η.Ε.Δ. Ξ του συσσωρευτή, σχ(α) .Πς χρόνος εκκίνησης τόυ'SCR1,καθο­

ρίζεται συνήθως ο T/D με κατάλληλη ρύθμιση του πλάτους 2 IG- του ρευ ματος σκανδάλισης σχ(β).

'Οταν στη συνέχεια η Η.Ε.Δ. Ε του συσσωρευτή φθάσει την κανονική της τιμή φόρτισης , συμβαίνει αυτό:η’.-τάση: ΤΗ,.'σταν-ΐάκρα..ταυΓ-πυκνωτή 0, έχει εζισωθή προς τάση VZ της ΖΕίΤΕΗ Ββ,οπότεπαραπάνω αύξηση της ΚΕΔ Ε του συσσωρευτή,πληρεί την ανισότητα VR ΥΖ + ΥΒΟ και το SCH2 τί­

θεται σε αγωγιμότητα.τότε όμως η τάση στα άκρα των R6 και SCR2 είναι μικρότερη της ΗΕΔ Ξ του συσσωρευτή, η δίδδος D4 πωλόνεται ανάστροφα' και η φόρτιση του συσσωρευτή διακόπτεται.0 κύκλος ενάλανβάνεται όταν η'Η-^Δ Ε του συσσωρευτή υποβιβασθεί κατώ της κανονικής της τιμής.

Το σύστημα των στοιχείων:Β3,Η1,Η2'δεν είναι αναγκαίο αλλά είναι δυ νατό να χρησιμοποιηθεί,εάν είναι επιθυμητό συμπληρώνεται η φόρτιση του συσσωρευτή κατά το χρόνο μη αγιΟγιμοτητας του SCR1 (βοηθητικό κύ­

κλωμα . φοοτίσεως).

. / .

Η αντίσταση R5 υπολογίζεται έτσι ώστε το ελάχιστο προς εκ;:ινηση του

•SCR1 ρεύμα πύλης να εμφανίζεται, σε χρόνο Τ/4,ενώ συγχρόνως το ρεύμα αυτό να μη υπερβαίνει το υπότου κατασκευαστή του SCR μέγιστο επιτρε­

πόμενο.Η τιμή της R6 εκλέγεται ούτως,ώστε να πληρει τις ακόλουθες συ­

νθήκες: :

α) Μετά την R5 να περιορίζεται,κάτω του μέγιστου επιτρεπόμενου ορίου, το ανοδικό ρεύμα του SCR2 και

β) Μετά την R5 να αποτελεί διαιρέτη τάσης έτσι ώστε όταν το SCR2 τί­

θεται σε αγωγιμότητα,η τάση στα άκρα της R6 να είναι μικρότερη της Ε του συσσωρευτή και να πολόνεται ανάστροφα η δίοδος Ώ4,για να τίθεται εκτός αγωγιμότητας το SCRI.To ποτενσιόμετρο R4 ρυθμίζεται τη στάθμη πάνω από την οποία διακόπτεται η φόρτιση,η δε χωρητικότητα C σταθερο­

ποιεί τη στάθμη (τάση)αυτή.Η R3 αποτελεί διαιρέτη τάσης μετά της R4 για λεπτομερή ρύθμιση της προηγούμενης τάσης.

σχ.Κυματομορφές

( α ) ανορθωμένης τάσης δικτύου και συσσωρευτή

( Β ) ρεύματος

σκανδάλισης

( Υ ) ρεύματος-

φόρτισης

Για το κύκλωμα του σχήματος η Αμερικάνικη Εταιρεία "GENERAL ELECTIC δίνει τα ακόλουθα στοιχεία:Η.7.Δ. Ε = 12V,

χωρητικότητα συσσωρευτή 60 AB,R1 = ^·70' Ω/5ν.', . / .

- 24.-

R2 = 250 Q/5V/,R5 = 47 Ω/1',·/,Η4 = 750 Q/lW, R5 ^ 47 Q/Z-:!,R6 = 47 Q/2V/,R7 = IKQ /0,5W C = 50 μΡ /25V, D1-D2-D5 : C-E A 40 F, D4 : GE A14A, D5 : ΙϊΓ 1772,

SCR1 : GE C20F ή GS C122, και SCR2 : GE C106Y.