Теориялық мәліметтер. Ұялы байланыс желілеріндегі ең үлкен таралуын айнымалы үзіліссіз қоректендіру көзі токтың (ИБП- источники

Ұялы байланыс желілеріндегі ең үлкен таралуын айнымалы үзіліссіз қоректендіру көзі токтың (ИБП- источники бесперебойного питания, ҮҚК) алды. Үзіліссіз қоректендіруін ұйымдастыру электр желілеріндегі ақаулары кезінде оның басқа альтернативті энергия көздеріне ауыстырып қосылуын білдіреді. ҮҚК –ң мұндай көзі кез келген функция түрінің аккумуляторлық батареяларын орындайды[2].

Аккумуляторлар қоректенудің екіншілік элементі болып табылады немесе оларды басқаша ток көзінің химиялық екіншілік типі деп атайды.

Аккумуляторлық батареяларды екі негізгі режимде пайдаланады: разрядта және зарядта. ҮҚК – да белгіленген ауыспалы токтың батареялары үш жағдайдың бірінде болады -кезекші, апаттық және апаттан кейін. Желіде апаттар соншалықты жиі болмағандығынан, батарея пайдаланудың мерзімінің үлкен бөлігі кезекшілік түрінде жұмыс істейді немесе буферлік түрде, үздіксіз қосымша заряд тәртібінде. Апаттық режимдер телекоммуникацияда салыстырмалы түрде көп уақыт алады. Апаттан кейінгі – бұл автоматты тәртіпте электр батареясының тогынан зарядталуы.

Кез келген АБ өзара байланысқан параметрлер жүйесімен сипатталады, олардың негізгі параметрлері сыйымдылық пен номиналды кернеу болып табылады. АБ-ң сыйымдылығын таңдау онымен берілген уақыт ішінде қолдау көрсететін жүктеме түріне байланысты. Кез-келген телекоммуникациялық нысаны үшін энергиямен қоректендіру талаптар болып табылады: жұмыс уақыты, разряд тоғы, қуат. Сыйымдылығы бойынша талаптар осы сипаттамаларға негізделіп анықталады.

Батарея таңдау көбінесе желінің сапасына байланысты: кейбір батареялар буферлік режімде жұмыс істейді, ал басқалары кезеңдік (циклическое) қолдануға еспетелінген. Батарея тереңірек бәсеңдеген сайын, соғұрлым оның заряд /разряд аз оралымдары қамтамасыз етіледі.

Мысалы, аккумулятор төзе алатын заряд/разряд оралымдар мөлшерінің параметрі ауылдық жердегі байланыс желілері үшін маңыздырақ,. Бұл желілерде энергиямен қоректендіру сапасы түзеткіш құрылғылардың жиі және ұзақ (1 сағаттан аса) өшуіне алып келеді. Мұндай оқиғада гельдік шоғырлағыштарды пайдалану орынырақ, өйткені олардың жұмыс істеу ресурсы циклдық режімінде жоғары болады.

Қоректенуінің параметрлерін есептеу үшін бастапқы мәліметтер V-і қосымшада келтірілген.

Сілтілік(щелочные) аккумумляторлық батареялар

Негізгі қолдану аймақтары. Сілтілік бітеуленген аккумулятор автоматтандыру, сигнал беру және байланыс жүйелеріндегі тұрақты токпен қоректендіруге арналған.

Бітеуленген аккумуляторлар циклдеу (ұзақ, қысқа және разрядтың қысқа режімінде) режімі және тұрақты қосымша заряд режімінде жұсмыс істеуге арналған.

Өзгеше ерекшеліктері. Қолдану кезінде аккумулаторлар шоғырлар қызмет көрсетуді (электролиттiң деңгейiн түзету және қосымша кұю) талап етпейді. Электролиттің негізінде никель-темірлік аккумуляторлардың зәрлік натрийдің су ерітіндісі (20 ± 1) г/л литий гидритотығының қосымшасымен қолданылады.

Эксплуатацияның шарттарына байланысты герметикалық аккумуляторлардың және батареялардың қызмет көрсету уақыты 3 жылдан 10 жылға дейін, сақтау мерзімі 2 жылдан кем емес.

Гельді аккумуляторлық батареялар

Негізгі қолдану аймақтары:

- үздіксіз қоректендіру жүйе;

- электр энергияны өндіру және тарату;

- телекоммуникациялар және байланыс;

- альтернативті энергияның жүйелері;

- қорғау және өрт сигналдау;

- апаттық жарықтандыру.

Өзгеше ерекшеліктері:

- пайдаланудың циклдiк режiмiне тұрақтылығы (1200 заряд-разряд циклден астам);

- сурьмасыз аласа газ пайдалану және газдардың iшкi рекомбинациясының технологиясын қолдану негізінде газдарды шығару көлемі төмен.

Гельдік аккумуляторлардың құрылымы әдетте қорғасынды-қышқыл аккумуляторлар модификациясы болып табылады. Электролитке аккумулятор ішіндегі қозғалысты азайту үшін гельдік құраушыларды қосады. Көптеген гелдік аккумуляторларда ашық әуе клапандарының орнына бір жүрісті клапандар да қолданылады, бұл белгіленген газдар аккумулятордың ішінде қайтадан суда еру мүмкіндігін туғызады, яғни газ түзілу беріледі. Аккумуляторларда сынған кездін өзінде «гелдік элементтерге» төгілу болмайды. Қызмет мерзімі 15 жыдан астам.

Қышқылды – қорғасынды аккумулятордың батареясы

Негізгі қолдану аймақтары.

- үздіксіз қоректену;

- телекоммуникация;

- өрт мазасыздығы және қауіпсіздік қамтамасыз ету жүйесі;

Өзгеше ерекшеліктері.

- арзаншылық және өндірістің қарапайымдылығы - 1 кВт·ч құнда тұратын бұл батареялар ең арзан болып табылады;

- аз өздігінен разрядталатын - басқа акуммуляторлық батареялар түрімен салыстырғанда ең төмені;

- қызмет етуі бойынша талаптары төмен - «жадының әсерінің» жоқтығы, электролиттің құюын талап етпейді,

- рұқсат етілген биік разрядталу токтары;

- тоғы алып тасталынған жағдайда сақтауға жол берілмейді;

- аласа энергиялық тығыздық –аккумуляторлық батареялардың үлкен салмағы олардың стационарлық және жылжымалы объекілерде қолданылуын шектейді;

- толық разрядтың оралымдарының саны шектеулі мөлшерде рұқсат етілген (200-300);

- қышқыл электролиті және қорғасын қоршаған ортаға зиянды әсерлер көрсетеді;

- дұрыс емес заряд жасалғанда қызып кетуі мүмкін.

Қышқылды-қорғасынды батареялар басқа да батареялар түрімен салыстырғанда соншалықты төмен энергетикалық тығыздығына ие болғандықтан, тасымалдау құрылғылардың қоректендіру көздері ретінде қолдануын тиімсіз етеді. Бірақ олардың қолайлы электронды техникада қолдану мысалы бар. Сонымен қатар, төменгі температурада олардың сыйымдылығы төмендейді.

ҮҚК өндірушілер әрқашанда вольт-ампермен бейнеленген толық куатын көрсетеді, демек, активті қуатты толық түріне ауыстыру қажет. Активті қуатты мына формуламен анықтайды

 

 

мұндағы Р_ИБП - базалық станцияның ҮҚК талап етілген қуаты; PF(Power Factor) – қуат коэффициенті, бұл жұмыста 0,7 тең болып қолданылады, Pmax – қуаттың ең жоғарғы тұтынушылығы.

Қуаттың ең жоғарғы тұтынушылығы GSM желісінің базалық станциясы үшін 60 Вт, CDMA желісі үшін – 40 Вт.

Күзет өртінің дабыл қуатының ең жоғарғы тұтынушылығын ескеру қажет – 900 Вт және микроклиматты меңгеру жүйесі – 3000 Вт.

Базалық станциясының ҮҚК автономды режімінде жұмыс істеу үшін 4 батареямен толымдайды. Берілген жүктемесі үшін автономды жұмысының максималды уақытын мына формуламен есептеу қажет

 

 

мұндағы t – автономды жұмыстың максималды уақыты, мин; Е - батарея сыйымдылығы; U – ҮҚК батареялар кернеуінің жиынтығы; Р – жүктемеде есептелген қуат.