Транскрипт

1 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича» «Архангельский колледж телекоммуникаций (филиал) Санкт Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича» Энергоснабжение телекоммуникационных систем Программа, контрольное задание и методические указания по его выполнению для студентов заочной формы обучения по специальностям: 70- Средства связи с подвижными объектами; 709- Многоканальные телекоммуникационные системы; 7 -Радиосвязь, радиовещание и телевидение; 73 -Сети связи и системы коммутации. Архангельск 03

2 Электроснабжение телекоммуникационных систем. Рабочая программа. Контрольное задание для студентов заочного отделения. Составил: Попова О.М. АКТ (филиал) СПбГУТ, Архангельск. 03. Рассмотрено и рекомендовано цикловой комиссией Общепрофессиональных дисциплин Архангельского колледжа телекоммуникаций (филиал) СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч Бруевича. Архангельский колледж телекоммуникаций (филиал) Санкт Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч Бруевича, 03. Усл. печ. л. 0,44

3 Пояснительная записка Предмет «Энергоснабжение телекоммуникационных систем» - обязательная дисциплина в цикле общепрофессиональных дисциплин для специальностей: 709 Многоканальные телекоммуникационные системы, 7 Радиосвязь, радиовещание и телевидение, 73 Сети связи и системы коммутации, 70 Средства связи с подвижными объектами. Целью изучения данной дисциплины является теоретическая и практическая подготовка студентов в области энергоснабжения телекоммуникационных систем в такой степени, чтобы они могли обеспечить грамотную эксплуатацию устройств электропитания, своевременно обнаружить и устранить неисправности, восстановить работу оборудования электропитания, оценить эффективность и энергоёмкость оборудования электропитающей установки. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: источники электрической энергии для питания различных устройств, используемых в организациях связи, электроснабжение и системы электропитания организаций связи. должен уметь: контролировать режимы работы электропитающей установки, читать структурные схемы, применять знания на практике, осуществлять мониторинг работоспособности бесперебойных источников питания. В целях изучения учебного материала предусмотрено выполнение одной домашней контрольной работы, самостоятельная работа студентов по учебно-методической карте. Номера учебников, указанные в учебнометодической карте, соответствуют номерам учебников в списке литературы, приведённом в конце методических указаний..

4 Учебно-методическая карта дисциплины «Энергоснабжение телекоммуникационных систем» Наименование разделов и тем Количество часов обзор ные лабора торные само стоят. работа Раздел. Общие сведения об электропитании устройств связи Тема. Современное состояние устройств электропитания. Виды источников энергии Тема. Трёхфазная система 0. Раздел. Автономные источники питания Тема.. Аккумуляторы Тема. Непосредственные преобразователи энергии Раздел 3 Электромагнитные устройства электропитания Тема 3. Электрические реакторы Учебная литература индекс стр Тема 3. Трансформаторы Раздел 4. Выпрямление переменного тока Тема 4. Схемы выпрямителей Тема 4. Работа выпрямителя на различные виды нагрузок Тема 4.3 Управляемые выпрямители 0. Раздел. Преобразователи напряжения

5 Тема. Сглаживающие фильтры 0. Тема. Преобразователи напряжения Раздел 6. Стабилизаторы напряжения и тока Тема 6. Параметрические стабилизаторы напряжения и тока Тема 6. Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения Тема 6.3 Компенсационные стабилизаторы с импульсным регулированием Раздел 7. Выпрямительные устройства Тема 7. Источники вторичного электропитания Тема 7. Выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом Раздел 8. Система электроснабжения предприятия связи Тема 8. Энергоснабжение предприятий связи Тема 8. Коррекция коэффициента мощности Раздел 9. Электропитание аппаратуры предприятий связи

6 Тема 9. Системы электропитания аппаратуры связи Тема 9. Система бесперебойного питания постоянного тока Тема 9.3 Система бесперебойного питания переменного тока Раздел. Электроустановка предприятия связи Тема. Электропитание аппаратуры (по специальности) Специальность 70 Электропитание аппаратуры средств связи с подвижными объектами Специальность 709 Электропитание аппаратуры НУП и НРП Специальность 7 Электропитание аппаратуры систем радиосвязи и вещания Специальность 73 Электропитание аппаратуры АТС Тема. Система контроля и управления оборудованием электроустановок Тема.3 Безопасность электроснабжения. Заземление Тема.4 Расчёт и выбор оборудования электроустановок бесперебойного питания Всего по дисциплине 8 36

7 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ» Раздел Общие сведения об электропитании устройств связи Тема. Современное состояние устройств электропитания. Виды источников энергии Введение. Сущность, роль и место дисциплины в процессе подготовки к профессиональной деятельности. Цель и задачи развития энергетики, электроники и техники связи. Перспективы развития электропитания. Первичные источники энергии, их применение. Вторичные источники энергии, их применение. Тема. Трёхфазная система Получение трёхфазного тока. Соединение фаз генератора и потребителя звездой. Соединение фаз генератора и потребителя треугольником. В результате изучения раздела студент должен знать: основные источники электроснабжения, соотношение между фазными и линейными значениями напряжений и токов при различных схемах соединениий. Раздел Автономные источники питания Тема. Аккумуляторы Свинцово-кислотные аккумуляторы, классификация, конструкция. Работа свинцового аккумулятора. Электрические параметры свинцового аккумулятора Особенности эксплуатации аккумуляторов. Современные типы аккумуляторов. Лабораторная работа «Изучение конструкции аккумулятора» Тема. Непосредственные преобразователи энергии Гальванические элементы. Термоэлектрические генераторы. Солнечные батареи. Атомные батареи. В результате изучения раздела студент должен иметь представление: об источниках энергии постоянного тока, об области применения этих источников; знать: конструкцию аккумуляторов, основные

8 электрические характеристики аккумуляторов, особенности их эксплуатации; уметь: расшифровать условное обозначение аккумуляторов. Раздел 3 Электромагнитные устройства электропитания Тема 3. Электрические реакторы Магнитопровод. Магнитные материалы. Дроссели. Тема 3. Трансформаторы Принцип действия трансформатора, классификация трансформаторов. Режимы работы трансформатора. Конструкция силовых однофазных трансформаторов. Трёхфазные трансформаторы. Лабораторная работа «Исследование работы однофазного трансформатора» В результате изучения раздела 3 студент должен иметь представление: о классификации трансформаторов, об устройстве и назначении дросселей и трансформаторов; знать: принцип действия трансформатора, особенности конструкции трёхфазного трансформатора, соотношения между фазными и линейными значениями напряжений и токов при различных схемах соединения обмоток. Раздел 4 Выпрямление переменного тока Тема 4. Схемы выпрямителей Классификация выпрямителей. Основные параметры выпрямителей. Структурная схема выпрямителя. Однофазная однополупериодная схема выпрямления. Однофазная мостовая схема выпрямления. Трёхфазные схемы выпрямления, каскадные схемы выпрямления. Лабораторная работа 3 «Исследование однофазных схем выпрямления» Практическая работа «Расчёт выпрямителя» Тема 4. Работа выпрямителя на различные виды нагрузок Влияние характера нагрузки на режим работы выпрямителя. Особенности работы выпрямителя на ёмкостную нагрузку. Особенности работы выпрямителя на индуктивную нагрузку. Схема умножения напряжения. Работа схем выпрямления на аккумуляторную батарею.

9 Тема 4.3 Управляемые выпрямители Структурная схема управляемого выпрямителя. Способы управления тиристорами. Однофазная схема выпрямления на тиристорах. Трёхфазная мостовая схема выпрямления на тиристорах. Лабораторная работа 4 «Исследование схемы выпрямления на тиристорах» В результате изучения раздела 4 студент должен знать: работу схем выпрямления однофазного и трёхфазного тока; особенности работы управляемых выпрямителей; иметь представление: об особенностях работы выпрямителя на резистивную и реактивную нагрузки; об элементах, используемых в схемах выпрямления. Раздел Преобразователи напряжения Тема. Сглаживающие фильтры Пульсация выпрямленного напряжения, её влияние на работу аппаратуры связи. Требования к сглаживающим фильтрам. Параметры сглаживающего фильтра. Индуктивный, ёмкостной фильтры. Сглаживающие RC-фильтры. Г-образный LC- фильтр. Многозвенный LC сглаживающий фильтр. Резонансные фильтры. Активные сглаживающие фильтры. Лабораторная работа «Исследование свойств сглаживающих фильтров» Тема. Преобразователи напряжения Классификация преобразователей напряжения. Структурная схема преобразователя напряжения. Транзисторные преобразователи напряжения. Тиристорные преобразователи напряжения. Лабораторная работа 6 «Исследование преобразователей напряжения постоянного тока» В результате изучения раздела студент должен иметь представление: о пульсации напряжения, её влиянии на работу аппаратуры, об источниках вторичного электропитания, об использовании инверторов и конверторов; знать: устройство, условия эффективной работы сглаживающих фильтров; работу преобразователей постоянного тока.

10 Раздел 6 Стабилизаторы напряжения и тока Тема 6. Параметрические стабилизаторы напряжения и тока Классификация стабилизаторов. Основные параметры стабилизаторов. Параметрические стабилизаторы постоянного напряжения, тока. Тема 6. Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения Структурные схемы компенсационных стабилизаторов с непрерывным регулированием. Стабилизатор напряжения последовательного типа. Компенсационные стабилизаторы в интегральном исполнении. Тема 6.3 Компенсационные стабилизаторы с импульсным регулированием Классификация импульсных стабилизаторов. Структурная схема импульсного стабилизатора Схемы силовой части импульсного стабилизатора. Двухпозиционный импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока. Стабилизатор напряжения с широтно импульсным регулированием тока. Лабораторная работа 7 «Исследование компенсационного стабилизатора постоянного напряжения» В результате изучения раздела 6 студент должен иметь представление: о дестабилизирующих факторах, об элементах, используемых в стабилизаторах; знать: особенности работы стабилизаторов, основные характеристики стабилизаторов. Раздел 7 Выпрямительные устройства Тема 7. Источники вторичного электропитания Общие сведения о выпрямительных устройствах. Структурная схема выпрямительного устройств серии ВУТ. Структурные схемы источников вторичного электропитания со стабилизацией выходного напряжения. Лабораторная работа 8 «Изучение выпрямительного устройства ВУТ» Тема 7. Выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом Назначение и технические характеристики ВБВ- 60. Структурные схемы ВБВ. Принципиальная схема выпрямителя ВБВ. Работа силовой части схемы. Стабилизация и регулировка выходного напряжения.

11 Лабораторная работа 9 «Изучение выпрямительного устройства ВБВ» В результате изучения раздела 7 студент должен иметь представление: о номенклатуре ВУТ, ВБВ, об особенности работы выпрямителей с бестрансформаторным входом; знать: структурную схему силовой части выпрямителей, конструкцию, способы стабилизации напряжения, основы технической эксплуатации. Раздел 8 Система электроснабжения предприятия связи Тема 8.Энергоснабжение предприятий связи Электроустановки предприятий связи. Назначение. Состав. Классификация электроприёмников по условиям надёжности электроснабжения. Структурные схемы энергоснабжения потребителей первой и второй категории. Собственные электростанции. Трансформаторные подстанции. Лабораторная работа «Изучение в коммутационно - распределительного оборудования переменного тока» Тема 8. Коррекция коэффициента мощности Коэффициент мощности. Конденсаторная установка. Пассивные корректоры коэффициента мощности. Коррекция коэффициента мощности в ВБВ. В результате изучения раздела 8 студент должен иметь представление: о классификации электроустановок потребителей по условиям электроснабжения, о назначении коррекции коэффициента мощности, способы его повышения; знать: назначение основных элементов электроустановок; уметь: составлять схему электроустановки для конкретной ситуации. Раздел 9 Электропитание аппаратуры предприятий связи Тема 9. Системы электропитания аппаратуры связи Классификация систем электропитания. Буферная система электропитания. Способы улучшения качества питания буферной системы. Безаккумуляторная система электропитания.

12 Тема 9. Система бесперебойного питания постоянного тока Назначение установки и принцип действия СБП. Структурная схема УБП постоянного тока. Устройства электропитания постоянного тока (УЭПС) Лабораторная работа «Исследование устройства бесперебойного электропитания постоянного тока (УЭПС)» Тема 9.3 Система бесперебойного питания переменного тока Классификация источников бесперебойного питания. Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием. Выпрямитель преобразователя. Инвертор преобразователя. Недостатки ИБП и способы их устранения. Лабораторная работа «Изучение тиристорного инвертора ИТ-0/» Лабораторная работа 3 «Исследование ИБП переменного тока» В результате изучения раздела 9 студент должен иметь представление: о современных электропитающих установках; знать: системы электропитания аппаратуры связи, режимы работы электропитающих установок, состав и назначение электропитающих установок и установки бесперебойного питания. Раздел Электроустановка предприятия связи Тема. Электропитание аппаратуры (по специальности) Специальность 70. Электропитание аппаратуры средств связи с подвижными объектам Особенности электропитания аппаратуры средств связи с подвижными объектами. Электропитающая установка базовых станций и центра коммутации. Электропитание мобильных телефонов. Специальность 709. Электропитание аппаратуры НУП и НРП Электроустановка обслуживаемого усилительного пункта. Организация дистанционного питания. Схемы и параметры цепей дистанционного питания. Особенности построения электроустановки электропитания НРП ВОЛС. Структурная схема электроустановки на НРП ВОЛС.

13 Специальность 7. Электропитание аппаратуры систем радиосвязи и вещания Электроустановка РРЛ станции. Электроустановка телевизионного центра. Электропитание оборудования радиопередающих центров. Специальность 73. Электропитание аппаратуры АТС Электропитание аппаратуры АТС. Особенности электропитания электронных АТС. Структурная схема электропитания электронной АТС. Тема. Система контроля и управления оборудованием электроустановок Системы электропитания предприятий связи. Основные положения системы. Структура системы контроля и управления. Инфраструктура обмена информацией. Тема.3. Безопасность электроснабжения. Заземление Общие требования безопасности. Функции систем безопасности, зависящие от электроснабжения. Электробезопасность. Пожарная безопасность. Информационная безопасность. Типы систем заземления. Электрическое соединение заземляемых частей оборудования. Защита оборудования от импульсных токов и перенапряжений. Устройства защитного отключения источника. Лабораторная работа 4 «Ознакомление с действующей электроустановкой предприятия связи (по специальности)» Тема.4 Расчёт и выбор оборудования электроустановок бесперебойного питания Исходные данные расчёта. Расчёт и выбор типа аккумулятора. Расчёт и выбор выпрямителей. Расчёт токораспределительной сети постоянного тока. В результате изучения раздела 9 студент должен иметь представление: об электроустановках базовых станций и центра коммутации (специальность 70), об электроустановках предприятий радиосвязи и вещания (специальность 7), об электроустановках электронных АТС (специальность 73), об особенностях организации дистанционного питания на ВОЛС (специальность 709), общие требования и меры электробезопасности; знать: об особенностях электропитания аппаратуры средств связи с подвижными объектами

14 (специальность 70), схемы организации дистанционного питания (специальность 709), особенности электропитания электронных АТС (специальность 73), особенности электропитания предприятий радиосвязи (специальность 7), назначение и типы систем заземления; уметь: выбирать тип и количество выпрямителей, аккумуляторов. Общие указания по выполнению и оформлению контрольных работ Вариант контрольного задания выбирается в соответствии с индивидуальным шифром студентов. Перед выполнением задания следует изучить соответствующие разделы учебника. 3 Ознакомиться с методическими указаниями по выполнению данного контрольного задания. 4 Контрольную работу следует выполнять аккуратно в отдельной тетради в клетку, соблюдая поля. Допустимо выполнять контрольную работу с помощью компьютера в формате А4. При оформлении работы необходимо соблюдать следующие правила: записать полное условие задачи и исходные данные для расчета; расчеты в задачах должны сопровождаться необходимыми краткими пояснениями; формулы, по которым ведется расчёт, должны быть представлены в общем виде, а символы, входящие в формулу, должны быть пояснены; результат расчёта должен быть вычислен с точностью до трёх значащих цифр, не считая нулей впереди них; графическое изображение и условное обозначение элементов схем, должны быть выполнены в соответствии с требованием ГОСТ; рисунки следует нумеровать в порядке их следования и сопровождать подрисуночными надписями; в конце работы следует указать список используемой литературы, издательство, год издания,необходима личная подпись студента и дата выполнения работы; работа высылается на рецензирование в соответствии с учебным графиком.

15 Контрольное задание ЗАДАЧА Начертить схему выпрямителя, указанного для Вашего варианта в таблице и с помощью временных диаграмм пояснить принцип ее работы. Рассчитать заданный выпрямитель по следующим пунктам: Выбрать тип кремниевых диодов. Определить действующие значения напряжения и тока во вторичной обмотке трансформатора. 3 Определить коэффициент трансформации силового трансформатора. 4 Определить коэффициент полезного действия (КПД) выпрямителя. Определить коэффициент пульсации Km. 6 Определить частоту пульсации f основной (первой) гармоники. Данные для расчёта приведены в таблице. Таблица Исходные данные Исходные данные Выпрямленное напряжение U 0, В Выпрямленный ток I 0, А 3 Схема выпрямления Номер варианта Однофазная мостовая Однофазная двухполупериодная с выводом средней точки трансформатора Трехфазная однополупериодная (схема Миткевича), соединение обмоток трансформато ра Трехфазная мостовая (схема Ларионова), соединение обмоток трансформатора 4 Напряжение сети U c, В Частота сети f с, Гц Коэффициент пульсации первой гармоники на нагрузке (на выходе фильтра) К ПВЫХ 0,00 0,00 0,003 0,009 0,004 0,00 0,00 0,003 0,00 0,00

16 Методические указания по решению задачи Прежде чем приступить к решению задачи, следует изучить рекомендованные в тексте программы страницы учебника. Для выбора типа кремниевых диодов необходимо определить обратное напряжение на диоде U ОБР и средний прямой ток через диод I СР. Данные для их расчёта приведены в табл.. Тип кремниевого диода выбирают по табл. 3, исходя из расчетов значений U ОБР и I СР, таким образом, чтобы допустимые значения соответствующих величин для выбранного типа превосходили рассчитанные, U ОБР max >U ОБР; I ПР СР > I СР. Расчёт действующих значений напряжения U и тока I во вторичной обмотке трансформатора определяется по формулам таблицы. 3 Коэффициент трансформации силового трансформатора рассчитывается по формуле: U ктр, () U где U действующее значение фазного напряжения в первичной обмотке трансформатора, принимается равным напряжению сети U C, В; U действующее значение напряжения во вторичной обмотке трансформатора, В (см. п.). 4 Расчёт КПД выпрямителя. Коэффициент полезного действия выпрямителя без учёта сглаживающего фильтра определяется по формуле: Р0, () Р Р Р 0 ТР Д где Р 0= U 0 I 0 активная мощность на нагрузке, Вт; -потери мощности в трансформаторе, Вт; Р ТР Р Д -потери мощности в диодах, Вт. 4. Расчёт потерь мощности в трансформаторе определяется по формуле 3: Р Р, (3) ТР где Р ТР -расчётная мощность трансформатора, определяется по данным таблицы для заданной схемы выпрямителя, Вт; - кпд трансформатора, для расчётов принимается равным 0,8. ТР ТР

17 Таблица Параметры Обратное напряжение на диоде Uобр Среднее значение прямого тока через диод Iср 3 Фазность выпрямителя m 4 Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора U Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора I 6 Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора I 7 Расчетная мощность трансформатора Ртр однофазная мостовая однофазная двухполупериодная с выводом средней точки трансформатора Схемы выпрямления трёхфазная однополупериодная (-) трехфазная мостовая (-) 7 Uо 3,4 Uо, Uо Uо 0, Io 0, Io 0,33 Io 0,33 Io 3 6, Uо, Uо 0,8 Uо 0,43 Uо Io 0,707 Io 0,8 Io 0,8 Io, Po,34 Po,34 Po Po

18 Таблица 3 Тип диодов U обр max Iпр.ср Uпр.ср Iобр.ср Тип диодов U обр max Iпр.ср Uпр.ср Iобр.ср Д4 Д4А Д4Б Д ДА ДБ Д3 Д3А Д3Б Д3 Д3А Д3Б Д33 Д33Б Д34Б Д4 Д4А Д4Б Д43 Д43А Д43Б Д4 Д4А Д4Б Д46 Д46А Д46Б Д47 Д47Б Д48Б КД0А КД0Г Д30 Д303 Д304 Д30 Д0А Д0Б Д0В Д0Г КД0А КД0В КД0Д КД0Ж КД0К, 3, 0,9 0,9 0, 0,3 0, 0,3 0,8 0,8 0,8,0, КД0М КД0Р КД03А КД03Б КД03В КД03Г КД03Д КД06А КД06Б КД06В КД08А КДА КДБ КДВ КДГ КД3А КД3Б КД3В КД3Г Д6А Д6Б Д0А Д0Б Д0В Д0Г Д0Д Д0Е Д0Ж Д0И Д- Д-6 Д- Д-3 Д-40 В В В0 ДЛ- ДЛ-6 ДЛ- ДЛ-3 ДЛ-40 ВЛ ВЛ ВЛ,,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3 0,7 0,7 0,7 0, 0, 0, 0, 0, 0,0 0,0 4,0 6,0 6,0,0,0,0,0 4,0 4,0 4,0,0 8,9

19 4. Расчёт потерь мощности в диодах зависит от схемы выпрямления: для трёхфазной однополупериодной схемы выпрямления и схемы выпрямления однофазного тока с выводом средней точки трансформатора потери мощности в диодах рассчитываются по формуле 4, Вт: Рд = Uпр.ср Io, (4) где Uпp.cp - допустимое прямое напряжение на выбранном диоде, В (см. таблицу 3). в мостовых схемах выпрямления ток протекает по двум последовательно включённым диодам, поэтому потери мощности в диодах определяются по формуле, Вт: Рд = Uпр.ср Io. () Коэффициент пульсации основной (первой) гармоники на выходе выпрямителя рассчитывается по формуле 6: К П m. (6) 6 Частота пульсации основной (первой) гармоники f,гц определяется по формуле 7: f = m fc, (7) где m число импульсов выпрямленного тока за период (см. табл.); fc - частота сети, Гц. ЗАДАЧА Рассчитать сглаживающий Г - образный LC - фильтр, включенный после выпрямителя, по следующим пунктам: Определить коэффициент сглаживания q. Определить параметры элементов сглаживающего фильтра. 3 Начертить схему рассчитанного Г - образного LC - фильтра, учитывая количество звеньев в фильтре. Данные для расчёта приведены в табл.. Методические указания по решению задачи Расчёт параметров элементов сглаживающего LC - фильтра, включённого на выходе выпрямителя (задача), производится в следующем порядке.. Рассчитать коэффициент сглаживания q по формуле 8: К К q= П ПВЫХ, (8)

20 где Kп - коэффициент пульсации первой гармоники на входе фильтра (на выходе выпрямителя), определяется для заданной схемы выпрямителя по формуле 6; Кп.вых - коэффициент пульсации первой гармоники на выходе фильтра (на нагрузке), см. табл.. По рассчитанному значению q выбирается количество звеньев LC - фильтра. Если q <, то применяется однозвенный LC - фильтр, и в этом случае qзв= q, где qзв - коэффициент сглаживания одного звена LC - фильтра. Если q >, то применяется двухзвенный LC - фильтр. Так как использование однотипных деталей более экономично, чем разнотипных, то в обоих звеньях двухзвенного фильтра включаются одинаковые элементы L и С. В этом случае коэффициент сглаживания каждого звена определяется по формуле 9: qзв q. (9). Рассчитать значения индуктивности и ёмкости сглаживающего фильтра. Одним из условий выбора индуктивности дросселя фильтра является обеспечение индуктивной реакции фильтра на выпрямитель. Минимальное значение индуктивности дросселя, удовлетворяющее этому условию, определяется по формуле, Гн: L U0 (m) m I 3.34 f ДРmin Величина ёмкости фильтра рассчитывается по формуле, мкф: (qзв) С m L ДР min Из таблицы 4 следует выбрать тип конденсатора с номинальной ёмкостью, исходя из рассчитанного значения ёмкости С и номинального напряжения конденсатора U HОM, величина которого определяется по формуле: 0 C () () U ном >, U 0. () Если в таблице 4 на нужное напряжение не окажется конденсатора с рассчитанной ёмкостью, то следует выбрать конденсатор с максимальной номинальной ёмкостью на рассчитанное номинальное напряжение и включить от двух до пяти таких конденсаторов параллельно друг другу. При этом может оказаться, что общая ёмкость пяти параллельно включённых конденсаторов С ОБЩ В несколько раз (...) меньше рассчитанного значения ёмкости фильтра С. Получение расчётного значения ёмкости фильтра путём дальнейшего увеличения количества конденсаторов нецелесообразно, поэтому общую ёмкость С ОБЩ выбранных конденсаторов считают номинальной ёмкостью фильтра.

21 В этом следует величину индуктивности L ДР min следует увеличить во столько же раз, во сколько раз С ОБЩ меньше рассчитанной ёмкости фильтра С, поскольку необходимо соблюсти условие LC = const..3 Изобразить схему сглаживающего фильтра с учётом количества звеньев и числа параллельно включённых конденсаторов в каждом звене фильтра, которые получились в результате Вашего расчёта. Таблица 4 - Конденсаторы с оксидным диэлектриком Тип Номинальное напряжение, В К 0-6, К 0-8 6, К К 0-3А К К, Номинальная емкость, мкф; ; 47; 0; 0; 470; 00; 00; 000 ; ; ; 47; 0; 0; 470; 00; 000 ; 47; ; ; 47; 0; 0; 470; 00; 00; 000 ;,; 4,7; ; 47; 0; 00 ;,; 4,7; ; 0 ;,; 4,7; ; ; 47; 0; ; ; ; ; ; ; 000; 000; ; 000; ; 4700; ; ; 00 ; ; 47; 0; 0; 470 ; ; 47; 0; 0; 470 4,7; ; ; 47; 0; 0,; 4,7; ; ; 47; 0; 0 000; 000; ; ; 000; ; 00; 00; 3300; ; 40; 0; 330; 470; 680; 00; 000; 00 47; 68; 0; 0; 0; 330; 470; 680; 00 47; 68; 0; 0; 0; 330; ; 0; 0; 470; 00; 00; 4700; ; 0; 0; 470; 00; 00; 4700; 000 ; 47; 0; 0; 470; 00; 00 ; 47; 0; 0; 470; 00; 00 ; 47; 0; 0; 470; 00; 00 4,7; ; ; 47; 0; 0 ; ; 4,7; ; ; 47; 0

22 ЗАДАЧА 3 Рассчитать электропитающую установку ЭПУ-60 (ЭПУ-48) по следующим пунктам: Выбрать тип и количество аккумуляторов в батарее, необходимых для аварийного питания нагрузки. Расшифровать обозначение выбранных аккумуляторов. Выбрать тип установки электропитания предприятия связи (УЭПС) и количество выпрямительных устройств типа ВБВ. 3 Рассчитать энергетические параметры выпрямительно-аккумуляторной установки. Данные для расчёта приведены в таблице. Таблица Исходные данные Ток нагрузки I н, А Номинальное напряжение U ном, В Категория электроснабжения Первая потребителя Температура электролита, t o 4 0 Номер варианта Особая группа Первая Особая группа Iк Первая Особая группа Iк Первая Особая группа Iк Первая Особая группа Iк Методические указания к решению задачи 3 Расчёт и выбор аккумуляторной батареи. Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи Аккумуляторная батарея обеспечивает электропитание нагрузки в аварийном режиме. Необходимая ёмкость свинцово-кислотной батареи OP Z S (с жидким электролитом), приведённая к нормальным условиям разряда, определяется по формуле 3, А ч: Iнагрtp Qt, (3) [ 0, 008(t 0)]

23 где Q t - расчётная ёмкость батареи в ампер-часах, приведённая к нормальной температуре электролита (0 0 С), А ч; I НАГР ток нагрузки, указанный в исходных данных, А; t р время разряда батареи в часах, зависит от категории электроснабжения: для потребителей особой группы первой категории - часа, для потребителей первой категории-8 часов, ч; -коэффициент отбора ёмкости, зависящий от времени разряда, t р; при t p =ч q =0,94 при t p =8ч q =0,64 t o - фактическая температура электролита, указанная в исходных данных.. Выбор типа аккумулятора. Поскольку аккумуляторная батарея состоит из двух параллельных групп, то получившуюся величину ёмкости необходимо разделить на два. Выбор типа аккумулятора производится по таблице 6. Например, расчётную ёмкость батареи Q t =800А ч делим на два и выбираем аккумулятор типа 6 OP Z S 40 с номинальной ёмкостью Q ном =40А ч. Выбирается аккумулятор, номинальная ёмкость которого должна превышать расчётную. В выбранном типе аккумулятора первое число кода соответствует количеству положительных пластин, буквенное обозначение расшифровывается как «стационарные необслуживаемые аккумуляторы с трубчатыми положительными пластинами», последнее число показывает номинальную ёмкость Q НОМ аккумулятора при -часовом разряде номинальным током..3 Количество элементов в одной группе аккумуляторной батареи определяется по формуле 4: U НОМ n= (4) где U ном =60 (48) - номинальное напряжение на нагрузке, В; номинальное напряжение одного аккумулятора, В.

24 Таблица 6 Тип элемента 3 ОР Z S 0 Ёмкость, А ч Разрядный ток, А часы часы 3 0, 3 0, ОР Z S 00 ОР Z S 0 6 ОР Z S 300 ОР Z S 30 6 ОР Z S 40 7 ОР Z S ОР Z S ОР Z S 800 ОР Z S 00 ОР Z S 00 ОР Z S 00 ОР Z S 87 6 ОР Z S ОР Z S 00 4 ОР Z S Расчёт и выбор установки злектропитания предприятия связи (УЭПС). Расчёт тока нагрузки УЭПС. Выпрямительная установка должна обеспечить питание нагрузки и заряд аккумуляторной батареи после её разряда при отключении

25 электроэнергии. Поэтому суммарный ток ЭПУ (I ЭПУ) должен составлять сумму тока нагрузки (I НАГР) и тока заряда батареи (I ЗАР.). Ток заряда двух группы батареи рассчитывается по формуле, А I ЗАР= 0. Q ном () где Q ном - номинальная ёмкость выбранного аккумулятора, А ч Ток нагрузки выпрямительной установки определяется по формуле6, А I ЭПУ = I НАГР + I ЗАР (6). Из таблицы 7 следует выбрать устройство типа УЭПС-3 или УЭПС-3К на Uном=60В или 48В и величину I ЭПУ с выпрямителями ВБВ (выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом). Например, при расчётном токе I ЭПУ =0А,U НОМ =60В выбираем УЭПС-3 60/ М. В выбранном типе УЭПС-3: цифра 60 означает номинальное напряжение, В; цифра 0- максимальный выходной ток при полной комплектации выпрямителями, А; цифры 06- максимальное количество выпрямителей устанавливаемых в устройстве; цифры 06- количество выпрямителей, установленных в устройстве; индекс М- модернизированный. Таблица 7 Тип устройства УЭПС-3 60/ М Выпрямители ВБВ Тип Количество, шт. ВБВ 60/ -3К 6 УЭПС-3 60/300--М УЭПС-3К 60/80-44 УЭПС-3 48/ М УЭПС-3 48/360--М УЭПС-3К 48/0-44 ВБВ 60/ -3К ВБВ 60/0-3К ВБВ 48/30-3К ВБВ 48/30-3К ВБВ48/ -3К Количество выпрямителей (модулей) необходимое для комплектации УЭПС, выбирается из условия 7: I ЭПУ ВУ (7) IВБВ

26 где к ву -число параллельно включённых выпрямительных модулей; I ВБВ максимальный ток одного выпрямителя, А К выбранному рабочему комплекту ВБВ следует добавить одно резервное того же типа. Типы и основные электрические характеристики выпрямителей приведены в таблице 8. Таблица 8 Тип выпрямит еля ВБВ-60/ 3К ВБВ-60/0 3К ВБВ-60/30 К ВБВ- 48/30-3К ВБВ- 48/-3К Основные электрические характеристики Диапазон Максималь Диапазон регулировки ная изменения выходного выходная выходного напряжения, мощность, тока, А В Вт КПД,9 0,9 0,99 40,9 0,9 Коэффициент мощности 0,99 0,98 Примечание: условное обозначение типа выпрямителя, приведённого в таблице 4, расшифровывается следующим образом: ВБВ- выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом; цифра в числителе-номинальное выходное напряжение, В; цифра в знаменателе-максимальный ток нагрузки, А; цифра 3(или) номер исполнения; буква К- наличие корректора коэффициента мощности. 3 Расчёт энергетических параметров выпрямительно-аккумуляторной установки. 3. Максимальная потребляемая мощность УЭПС-3 от сети переменного тока, с учётом КПД выпрямительного устройства, рассчитывается по формуле 8, квт: где ВБВ ЭПУ НОМ Р мах = ВБВ - КПД выпрямительного устройства. I U (8)

27 3. Полная мощность, потребляемая установкой от сети переменного тока, рассчитывается по формуле 9, кв А: Р МАХ Р S = cos, (9) где cosφ -коэффициент мощности выбранного типа ВБВ. ЗАДАЧА 4 Начертить электрическую функциональную схему ЭПУ-60 (48) по данным полученным в задаче 3. Указать состав и назначение основного оборудования ЭПУ. 3 Рассмотреть цепи питания нагрузки по схеме ЭПУ. Пояснить, как осуществляется бесперебойное питание аппаратуры связи от ЭПУ: 3. при наличии сети переменного тока (нормальный режим), (для вариантов с по 4); 3. при пропадании сети переменного тока (аварийный режим), (для вариантов с по 7); 3.3 при восстановлении сети переменного тока (послеаварийный режим), назначение (для вариантов с 8 по); Методические указания по выполнению задачи 4 Типовая схема ЭПУ-60 приведена на рисунке. На схеме следует изобразить то количество выпрямительных модулей (ВБВ), которое получилось в результате Вашего расчёта. Типовая схема ЭПУ-48 строится аналогично. На рисунке представлена структурная схема ЭПУ-60, называемая буферной модульной системой электропитания. Особенностью таких систем является параллельное подключение аккумуляторной батареи к выходу выпрямителей и питаемой нагрузке. В состав ЭПУ-60 (48) входят: комплект выпрямительных устройств типа ВБВ, состоящий из К модулей для электропитания аппаратуры связи, заряда и подзаряда аккумуляторной батареи; автоматические выключатели А- А-К для подключения выпрямителей к вводному щиту переменного тока ЩПТА; автоматические выключатели А- А-К для подключения выхода выпрямителей к аккумуляторной батарее и нагрузке; двухгруппная аккумуляторная батарея АБ иаб; автомат (контактор) глубоко разряда АГР для отключения аккумуляторной батареи от аппаратуры при глубоком разряде; батарейные автоматические выключатели АБ, АБ для подключения аккумуляторной батареи к нагрузке;

28 токовые шунты для измерения тока в цепи аккумуляторных батарей Ш и в цепи нагрузок Ш; автоматические выключатели Аn- Аn-m для подключения нагрузки; контроллер для контроля за состоянием выпрямителей, автоматических выключателей, предохранителей; для контроля за напряжением и током аккумуляторной батареи и нагрузки; её отключением при глубоком разряде; температурой окружающей среды; за ёмкостью аккумуляторной батареи, наличием всех трёх фаз питающей сети. При отключении любого из автоматов или срабатывании защиты на дисплее контроллера появляется соответствующая информация. Рисунок - Схема электрическая функциональная ЭПУ-60 Работа ЭПУ В нормальном режиме электропитание аппаратуры связи и непрерывный подзаряд аккумуляторной батареи осуществляется от рабочих ВБВ. Автоматические выключатели А- А-К и А- А-К замкнуты. В аварийном режиме питание аппаратуры осуществляется от разряжающейся аккумуляторной батареи. Для того, чтобы не допустить сульфатации аккумуляторов в результате недопустимого их глубоко разряда,

29 в систему электропитания вводится контактор АГР, отключающий батарею от аппаратуры. При восстановлении электроснабжения выпрямительные устройства обеспечивают питание аппаратуры и заряд аккумуляторной батареи без отключения её от нагрузки. Достоинства буферной модульной системы электропитания: высокое качество вырабатываемой энергии, так как используются сглаживающие стабилизирующие свойства аккумуляторной батареи, подключённой параллельно нагрузке; минимальное количество устройств, входящих в состав ЭПУ, что обеспечивает низкую стоимость и высокую надёжность; высокий КПД, практически равный КПД ВБВ; высокий коэффициент мощности (в случае применения выпрямителей с корректором коэффициент мощности). Список используемых источников: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций; Учебное пособие для вузов /В.М. Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др.- Москва: Горячая линия-телеком, 009. Щедрин, Н.Н. Энергоснабжение телекоммуникационных систем: Учебное пособие для СПО. Учебное пособие для СПО. Москва: УМЦ Федерального агентства связи, 0. Дополнительные источники: Сизых, Г. Н.Электропитание устройств связи [Текст]: учебник для техникумов / Г. Н. Сизых. - Москва: Радио и связь, с. Хиленко, В. И. Электропитание устройств связи [Текст]: учебник / В. И. Хиленко, А. В. Хиленко. - Москва: Радио и связь, с. 3 Материалы сайта завода «Ферроприбор». 4 Материалы сайта НПП ГАММАМЕТ».

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Санкт Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ, ИНФОРМАТИКИ

ГОУ ВПО РОССИЙСКО-АРМЯНСКИЙ (СЛАВЯНСКИЙ) УНИВЕРСИТЕТ Составлен в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по направлению 210700.62 и Положением

Устройства предназначены для электропитания аппаратуры связи различного назначения номинальным напряжением 24, 48 или 60 В постоянного тока в буфере с аккумуляторной батареей или без нее и представляют

Базовые узлы ИВЭП ИВЭП представляют собой сочетание различных функциональных узлов электроники, выполняющих различные виды преобразования электрической энергии, а именно: выпрямление; фильтрацию; трансформацию

1 Лекции профессора Полевского В.И. Выпрямители синусоидального тока Вольтамперная характеристика электропреобразовательного диода На рис. 1.1. представлена вольтамперная характеристика (ВАХ) электропреобразовательного

Лабораторная работа 1.1а Исследование работы выпрямительного устройства 1 Цель работы 1. Изучение принципов структурного, функционального, схемотехнического построения и функционирования выпрямительных

1. РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЯ Ц е л ь р а б о т ы: расчет выпрямителя для питания промышленной установки. В качестве исходных данных используются номинальное значение выпрямленного напряжения U d н и выпрямленного

75 Лекция 8 ВЫПРЯМИТЕЛИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) План 1. Введение 2. Однополупериодный управляемый выпрямитель 3. Двухполупериодные управляемые выпрямители 4. Сглаживающие фильтры 5. Потери и КПД выпрямителей 6.

Тема 16. Выпрямители 1. Назначение и устройство выпрямителей Выпрямители это устройства, служащие для преобразования переменного тока в постоянный. На рис. 1 представлена структурная схема выпрямителя,

Общие сведения АНАЛИЗ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Во многих областях науки и техники требуются источники энергии постоянного тока. Потребителям энергии постоянного тока являются

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Кафедра «Радиоэлектроника и телекоммуникации»

Баранов Н.Н., д.т.н., проф. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, РФ Крюков К.В., асс. Национальный исследовательский университет

Лабораторная работа 1.3 Исследование энергетических характеристик выпрямительных устройств для питания телекоммуникационного оборудования 1. Цель работы 1.1 Определить наиболее эффективный преобразователь

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ ГОУ СПО «Бахчисарайский колледж строительства, архитектуры и дизайна» Электротехника и электроника методические указания и контрольные задания

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 3 Глава 1. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ОСНОВНОЙ СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 1.1. Предмет преобразовательной техники... 5 1.2.

РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ 1.1. Состав и основные параметры выпрямителей Электрический (ВП) предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. В общем случае схема ВП содержит трансформатор, вентили,

Лабораторная работа 2 Исследование преобразовательных устройств: инвертора,конвертора в программной среде моделирования электронных схем Electronics Workbench 5.12. Цель работы: Ознакомиться с работой

Тема: Сглаживающие фильтры План 1. Пассивные сглаживающие фильтры 2. Активный сглаживающий фильтр Пассивные сглаживающие фильтры Активно-индуктивный (R-L) сглаживающий фильтр Он представляет собой катушку

Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина ИЗУЧЕНИЕ ОДНОФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ Методические указания по выполнению

ООО Завод «Калининградгазавтоматика» Техническая информация Зарядно-выпрямительные устройства серии SDC Калининград 2014 16 1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ Зарядно-выпрямительные устройства (ВЗУ), выпускаемые ООО Завод

Соловьев И.Н., Гранков И.Е. ИНВАРИАНТНЫЙ К НАГРУЗКЕ ИНВЕРТОР Актуальной, сегодня, является задача обеспечения работы инвертора с нагрузками различных типов. Работа инвертора с линейными нагрузками достаточно

Устройства УЭПС-3 (3К) предназначены для электропитания аппаратуры связи различного назначения постоянным током номинального напряжения 24, 48 или 60 В с аккумуляторной батареей или без нее и представляют

Стойки СУЭП-2 предназначены для электропитания аппаратуры связи большой мощности постоянным током номинального напряжения 48 или 60 В. Условное обозначение стоек СУЭП-2: СУЭП-2 ХХ / ХХХ ХХ ХХ ХХ 0 отсутствие

Вариант 1. 1. Назначение, устройство, принцип действия, условное графическое обозначение и вольт-амперная характеристика электровакуумного диода. 2. Назначение и структурная схема выпрямителей. Основные

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ 2 системы и технологии» Тема 1. Линейные цепи постоянного тока. 1. Основные понятия: электрическая цепь, элементы электрической цепи, участок электрической цепи. 2. Классификация

7. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА На основании требований, предъявляемых к электроприводу, и анализа результатов предварительной проверки двигателя по производительности, нагреву и обеспечению

Лабораторная работа 1 Источники вторичного питания Целью работы является исследование основных параметров источника вторичного питания электронной аппаратуры на базе однофазного двухполупериодного выпрямителя.

Основы функционирования преобразовательной электронной техники Выпрямители и инверторы ВЫПРЯМИТЕЛИ НА ДИОДАХ Показатели выпрямленного напряжения во многом определяются как схемой выпрямления, так и используемыми

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра прикладной химии

Контрольная работа 1 по разделу «Выпрямители» Вариант 1 1. Назовите основные параметры и компоненты выпрямителей. Приведите базовые схемы неуправляемых выпрямителей и поясните их сравнительные отличия

2 3 4 СОДЕРЖАНИЕ стр. 1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4 2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 6 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 13 4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ

1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ Цели работы: 1. Исследование процессов в однофазных схемах выпрямления. 2. Исследование влияния сглаживающего фильтра на основные характеристики

Электрооборудование и электронные системы транспортных средств ДМ_Э_02_02_04 «Выпрямители» Автомеханик 5-го разряда филиал КСТМиА УО «РИПО» Минск 2016 Занятие 1. Содержание 1. Основные сведения о выпрямителях.

1.ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ В ы п р я м и т е л я м и называют электронные устройства, предназначенные для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Выпрямители

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

Лекция 7 ВЫПРЯМИТЕЛИ План 1. Источники вторичного электропитания 2. Однополупериодный выпрямитель 3. Двухполупериодные выпрямители 4. Трехфазные выпрямители 67 1. Источники вторичного электропитания Источники

Введение РАЗДЕЛ I Общая электротехника Глава 1. Электрические цепи постоянного тока 1.1. Основные понятия электромагнитного поля 1.2. Пассивные элементы цепей и их характеристики 1.3. Активные элементы

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (51) МПК H02M 7/06 (2006.01) 170 594 (13) U1 R U 1 7 0 5 9 4 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (21)(22)

ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Oleg Stukach TP, 30 Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russia E-mail: [email protected] Более 1/3 всей вырабатываемой электроэнергии используется потребителями постоянного тока

Устройства УЭПС-2 (2К) предназначены для электропитания аппаратуры связи различного назначения постоянным током с номинальным напряжением 24, 48 или 60 В, с аккумуляторной батареей или без нее и представляют

БЛОКИ ПИТАНИЯ БПС-3000-380/24В-100А-14 БПС-3000-380/48В-60А-14 БПС-3000-380/60В-50А-14 БПС-3000-380/110В-25А-14 БПС-3000-380/220В-15А-14 руководство по эксплуатации СОДЕРЖАНИЕ 1. Назначение... 3 2. Технические

1. Организационно методические указания 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Дисциплина «Электропитание и элементы электромеханики» является общеинженерной и является теоретической основой, на которой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет радиотехники и электроники УТВЕРЖДАЮ

7. Стойки универсальные электропитающие СУЭП-2 Щит токораспределительный ЩТР 60/600-4 Стойки СУЭП-2 предназначены для электропитания аппаратуры связи большой мощности постоянным током номинального напряжения

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И ВОПРОСЫ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (ДЛЯ ТЕКУЩЕЙ АТТЕСТАЦИИ И КОНТРОЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ) 1. ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1.1 Электромеханические

Руководство по эксплуатации на выпрямители ВБВ 60/2-2М, ВБВ 48/2-2М, ВБВ 24/4-2М, ВБВ 12/4-2М СОДЕРЖАНИЕ 1. Техническое описание 2 1.1 Назначение 2 1.2 Технические данные 2 1.3 Состав выпрямителей, назначение

Согласно учебному плану направления 241000.62 (18.03.02) «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», профиль «Охрана окружающей среды и рациональное использование

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (1) МПК H02J 7/34 (06.01) 168 497 (13) U1 R U 1 6 8 4 9 7 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (21)(22) Заявка:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. РАЗЗАКОВА Кафедра «Электроэнергетика» им. Дж. Апышева ИЗУЧЕНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Белов Н. В., Волков Ю. С. Электротехника и основы электроники: Учебное пособие. 1-е изд. ISBN 978-5-8114-1225-9 Год выпуска 2012 Тираж 1500 экз. Формат 16,5 23,5 см Переплет: твердый Страниц 432 Цена 1

СОДЕРЖАНИЕ 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ стр. 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 5 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 1 4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ

105 Лекция 11 ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ РАЗДЕЛЕНИЕМ ВХОДА И ВЫХОДА План 1. Введение. Прямоходовые преобразователи 3. Обратноходовой преобразователь 4. Синхронное выпрямление 5. Корректоры

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» «Утверждаю» Проректор по УМР.О. Штриплинг 2013. Р

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие...5 Введение... 6 Ч А С Т Ь П Е Р В А Я ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ Глава 1. Электрические цепи постоянного тока...10 1.1. Величины, характеризующие электрическое состояние цепи.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный

НАЗНАЧЕНИЕ Модульные комплектные установки постоянного оперативного тока типа «УОТ М» Техническое описание Модульные комплектные установки оперативного тока серии «УОТ М» применяются для бесперебойного

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.

Практически все системы поездной радиосвязи, станционной Связи с подвижными объектами, ремонтно-оперативной, служебно-оперативной радиосвязи и т. п. реализуются в диапазонах 2, 160, |530 и 450 МГц на радиостанциях с угловой модуляцией с фиксиро­ванным закреплением каналов связи. Лишь в некоторых подсисте­мах системы «Транспорт» предусматривалось использование прин­ципа равнодоступных каналов (транкинга).

Совершенствование сетей технологической железнодорожной радиосвязи ведется в два этапа с учетом этапов развития сети связи железных дорог и создания единой интегрированной цифровой сети связи.

Первый этап.

Внедрение поездной радиосвязи гектометрового диапазо­на (2 МГц) на основе модернизированных радиосредств: РС-46М, РС-23М, СР-234М, УС-2/4М, двухдиапазонных радиостанций РВ-1М, РВ-1.1М.

Внедрение поездной диспетчерской дуплексной радиосвязи систе­мы «Транспорт» диапазона 330 МГц на основных направлениях сети железных дорог Сибири и Дальнего Востока, что позволит органи­зовать сети радиосвязи при использовании на локомотивах трех- диапазонных радиостанций РВ-1М.

Поездная диспетчерская радиосвязь создается в двух диапазо­нах - дециметровом (330 МГц) и гектометровом (2 МГц).

В диапазоне 330 МГц организуется основной канал диспетчерской связи, обеспечивающий непрерывную радиосвязь ДНЦ, ЭЧЦ и поезд­ного диспетчера по локомотивам (ТНЦ) с машинистами поездных ло­комотивов в пределах всего диспетчерского участка.

Сеть дуплексной поездной диспетчерской радиосвязи обеспечи­вает тестовую проверку исправности стационарной и возимой ап­паратуры с отображением результатов контроля. В гектометровом диапазоне организуется резервный канал диспетчерской связи, ис­пользуемый в основном для радиотелефонных переговоров диспет­черов с машинистами.

Связь машинистов поездных локомотивов с ДСП и по переез­дам организуется в гектометровом (2 МГц) и метровом (160 МГц) диапазонах.

Связь машинистов поездных локомотивов с дежурными по локомо­тивным депо, стрелками военизированной охраны, руководителями ре­монтных работ с различными категориями абонентов, оснащенных носимыми радиостанциями организуется в метровом диапазоне волн (160 МГц) с возможностью приема на возимой радиостанции фиксированных команд и сообщений от специализированных на­польных устройств или носимых радиостанций («Внимание, пере­езд», «Ремонт пути», «Пожар в поезде», «ЧП в поезде» и др.).

Связь машинистов поездных локомотивов с машинистами встречных и вслед идущих поездов организуется в гектометровом и метровом диапазонах волн и с помощниками машинистов при вы­ходе последних из кабины локомотива - в диапазоне метровых волн. Помощники машинистов при этом должны иметь носимые радиостанции.

Связь начальника (бригадира) пассажирского поезда с машинистом поездного локомотива, с дежурными по станциям и переездам и различ­ными категориями работников, оснащенных носимыми радиостанция­ми (дежурные по перрону, по вокзалу, сотрудники милиции и др.) организуется в метровом диапазоне волн (160 МГц).

Внутрипоездная сеть связи и громкоговорящего оповещения обеспечивает передачу информации пассажирам поезда и связь на­чальника поезда с членами бригады.

3. Разработка и внедрение поездной диспетчерской радиосвязи ПРС460 на основных направлениях сети дорог Европейской части России и районов Урала. При этом на подвижных объектах желез­нодорожного транспорта будут устанавливаться двухдиапазонные дуплексно-симплексные радиостанции дециметрового (460 МГц) и метрового (160 МГц) диапазонов. В переходный период будут оставаться в эксплуатации радиостанции гектометрового диапазо­на 42РТМ-А2-ЧМ (ЖР-К-ЛП) или РК-1.

Станционная и ремонтно-оперативная радиосвязь (РОРС) с использованием закрепленных каналов в диапазоне метровых волн (160 МГц). Тенденция развития РОРС связана с внедрением сетей, использующих равнодоступные каналы (транкинговых сетей).

Радиосвязь с использованием равнодоступных каналов в диа­пазоне дециметровых (460 МГц) волн.

В транкинговые сети должны включаться абоненты руководя­щего состава, а также абоненты следующих сетей станционной и ремонтно-оперативной связи: ремонтных служб пути, электроснаб­жения, связи и СЦБ; работников военизированной охраны; началь­ника пассажирского поезда с дежурными по вокзалам, линейными пунктами милиции; службы капитального строительства; площа­док погрузочно-разгрузочных работ; грузовой и коммерческой ра­боты; радиосетей локомотивного хозяйства; пунктов коммерческого осмотра вагонов; транспортно-экспедиционных предприятий по до­ставке контейнеров и грузов; радиосети пожарных и восстанови­тельных поездов.

Второй этап.

Создание цифровых сотовых сетей подвижной радиосвязи, при­нятых МСЖД (GSM-R) в соответствии с Рекомендациями UIC-751.4, которые позволят организовать каналы, обеспечивающие переда­чу ответственных команд в системе управления движением поездов; поездной диспетчерской радиосвязи для обеспечения связи диспет­черского аппарата с машинистами поездных локомотивов; поезд­ной технологической радиосвязи для решения всех технологичес­ких задач, включая станционную и ремонтно-оперативную радиосвязь (кроме маневровой и горочной связи), а также радио­связь обслуживания пассажиров за счет избыточной емкости поез­дной технологической радиосвязи и с выходом в сеть ЖАТС.

Организация связи обслуживания пассажиров и внутрипоездной радиосвязи с использованием средств железнодорожной технологической радиосвязи, сухопутной подвижной радиосвязи общего пользования и подвижной спутниковой связи.

Внутрипоездная радиосвязь должна строиться в соответствии с Рекомендациями МСЖД (ТЛС-568 с учетом требований к поезд­ной радиосвязи ШС-751.3) и обеспечивать:

Громкоговорящее оповещение пассажиров в пределах всего по­езда начальником поезда и поездным диспетчером с использовани­ем поездной диспетчерской радиосвязи; в пределах вагона - про­водником поезда;

Связь начальника поезда с проводниками и машинистами локомотива в пределах поезда, а на остановках - ив пределах перронов;

Связь пассажиров поезда с абонентами ЖАТС, абонентами в других поездах, выход в телефонную сеть общего пользования; связь с абонентами, входящими в систему железнодорожной технологи­ческой поездной радиосвязи, работающей в режиме цифровых тран- кинговых радиосетей и/или в системе GSM-R.

Необходимость совершенствования технологической радиосвя­зи обусловлена следующими задачами, стоящими перед железно­дорожным транспортом:

Совершенствование структуры управления и технологии рабо­ты транспорта;

Повышение производительности труда работников и сокраще­ние эксплуатационных расходов;

Повышение безопасности движения на основе развития систем управления движением поездов по радиоканалу;

Повышение качества обслуживания пассажиров, развитие сфе­ры услуг и коммерческих пассажирских перевозок.

Требования, предъявляемые эксплуатационными службами желез­нодорожного транспорта к системе технологической радиосвязи:

Наращивание числа абонентов сетей железнодорожной радио­связи и оснащение радиосредствами работников всех служб МПС;

Расширение зон связи и повышение надежности связи диспетчер­ского аппарата при организации поездной и маневровой радиосвязи;

Организация сетей радиосвязи работников ремонтных и эксп­луатационных подразделений;

Предоставление ряду категорий абонентов железнодорожного транспорта мобильных (носимых) радиотерминалов с обеспечени­ем возможности установления оперативной связи в телефонном ре­жиме или режиме передачи данных с аппаратом МПС, управлений и отделений дорог по сети общетехнологической связи МПС.

На современном этапе развития подвижной железнодорожной радиосвязи могут быть существенно изменены технологии ее исполь­зования. До настоящего времени радиосвязь применялась преиму­щественно в радиотелефонном режиме и только в отдельных тех­нологических процессах, например, для управления маневровыми" локомотивами или локомотивами соединенных поездов - в режи­ме передачи телеметрической информации.

В настоящее время значительное внимание должно уделяться ре­шению задач автоматизации управления движением поездов по ра­диоканалу, мониторинга технологических процессов транспорта и информационного обеспечения автоматизированных систем управ­ления.

Анализ возможностей современных средств подвижной радио­связи показывает, что их использование позволяет обеспечить ре­шение многих прикладных задач, в частности:

Автоматическое управление маневровыми и горочными локо­мотивами на станциях;

Контроль и передача диагностической информации о состоя­нии поезда и локомотива в депо, центры технического обслужива­ния;

Оповещение машинистов поездов и бортовых средств управле­ния с помощью аппаратуры контроля технического состояния под­вижного состава на ходу поезда (ДИСК, ПОНАБ и др.);

Интервальное регулирование движением поездов, в том числе для высокоскоростных магистралей,

Полуавтоматическая блокировка на малодеятельных линиях;

Пожарная и охранная сигнализация в депо, местах отстоя под­вижного состава;

Организация радиотелефонной связи, передачи факсимильной, видеоинформации с места проведения восстановительных работ с обеспечением возможности ведения переговоров и передачи ин­формации на уровень МПС России, управлений и отделений же­лезных дорог;

Оповещение ремонтных бригад и машинистов поездов о при­ближении к месту проведения ремонтных работ;

Передача телеметрической информации для управления стаци­онарными объектами электроснабжения, тяговыми подстанциями, шлагбаумами на неохраняемых переездах, компрессорными стан­циями и др.;

Управление соединенными поездами повышенной массы и длины;

Идентификация и контроль местоположения поездов по сты­кам дорог, границам диспетчерских участков и станций с переда­чей данных о поезде, включая сведения из натурного листа в реаль­ном масштабе времени в диспетчерский центр управления дороги в систему ДИСПАРК и др.

Контроль местоположения поездов, перевозящих особо ценные и опасные грузы;

Услуги доступа к системе «Экспресс-3» для заказа и приобрете­ния билетов в поездах.

На основании детального изучения и анализа потребностей всех служб железнодорожного транспорта в передаче речевой ин­формации и данных и с целью обеспечения совершенствования управления перевозочным процессом на основе удовлетворения этих потребностей разработаны «Эксплуатационно-технические требования к цифровой системе радиосвязи железнодорожного транспорта России».

Цифровые системы радиосвязи

В связи с модернизацией систем технологической радиосвязи МПС России осуществляет переход к цифровым системам. На ста­дии испытаний находятся система транкинговой связи стандарта TETRA и система сотовой связи GSM-R.

Общая характеристика стандарта TETRA, Стандарт TETRA описывает цифровую систему радиосвязи, предоставляющую ши­рокий спектр телекоммуникационных услуг. В их число входят ин­дивидуальные и групповые вызовы, выход в телефонную сеть об­щего пользования, передача данных, а также различные дополнительные службы.

Важнейшее свойство стандарта TETRA заключается в том, что он позволяет организовать одновременную работу множества не­зависимых виртуальных сетей, принадлежащих различным ве­домствам и организациям, в рамках одной и той же системы. Або­ненты каждой из них, общаясь между собой, никак не будут ощущать присутствие «чужих» сетей. В то же время при необходимости (на­пример, в чрезвычайных ситуациях) можно оперативно организо­вать их взаимодействие.

Стандарт TETRA обеспечивает надежную защиту информации. Для этого предусмотрена система мер, включая обязательное шиф­рование радиопереговоров. Несанкционированный доступ в систе­му стандарта TETRA невозможен - при каждом соединении або­нент и сеть проводят взаимную проверку подлинности, используя криптостойкий алгоритм. Пользователи, предъявляющие повышен­ные требования к конфиденциальности, могут воспользоваться ус­лугой сквозной передачи зашифрованной информации - этот ме­тод исключает перехват сообщений не только в эфире, но и в сетевой инфраструктуре.

Системы стандарта TETRA предоставляют абонентам широкий спектр услуг передачи данных - от пересылки коротких текстовых сообщений до организации каналов, позволяющих вести обмен ин­формацией со скоростью 28,8 кбит/с. Абонент сети TETRA может одновременно пользоваться услугами речевой связи и передачи дан­ных. Кроме того, абонентские радиостанции TETRA, имеющие встроенный графический дисплей и поддерживающие протокол WAP (Wireless Application Protocol - протокол беспроводных при­ложений), могут обращаться к информационным ресурсам ведом­ственных. корпоративных сетей и Интернет.

Стандарт TETRA позволяет назначить каждому абоненту опре­деленный уровень приоритета. Пользователи, имеющие высокий приоритет, располагают безусловным правом доступа в сеть-даже если все каналы окажутся занятыми, система при поступлении зап­роса немедленно разорвет одно из текущих соединений и предоста­вит канал связи. В стандарте TETRA используются специальные методы обработки речевого сигнала, которые обеспечивают не толь­ко верную передачу тембра голоса, но и сохранение разборчивости при работе в условиях сильных внешних шумов (например, на стройплощадках, железнодорожных станциях и т.д.). В момент перехода абонента из одной зоны обслуживания в другую разго­вор не прерывается.

Таким образом, стандарт TETRA позволяет создавать цифро­вые сети радиосвязи, в полной мере отвечающие потребностям са­мых разных абонентов. Несмотря на то, что стандарт включает се­годня все необходимые производителям спецификации, работы по его расширению продолжаются. Так, ведется разработка техноло­гии, которая позволит значительно увеличить дальность радиосвя­зи - до 100 км. Кроме того, совершенствуется спецификация TETRA PDO - специальная версия стандарта, ориентированная только на пакетную передачу данных.

В соответствии со спецификацией V+D, реализующейся в стан­дарте TETRA, пользователю для передачи данных предоставляет­ся одна из трех услуг: передача данных с коммутацией цепей (CD), передача коммутируемых пакетов данных (PD) и передача корот­ких сообщений (SDS). Метод CD в основном предназначен для транспортировки больших объемов данных поверх основного тра­фика канала, причем в каждом канале шириной 25 кГц задействуется один из четырех тайм-слотов. Именно в этом случае стандарт TETRA обеспечивает нужное качество обслуживания, так как по требованию можно зарезервировать необходимую полосу пропус­кания. Если пользователю необходимо повысить пропускную спо­собность, можно объединить два-четыре временных слота и уста­новить канал связи сквозным из конца в конец, а для повышения скорости пользователю придется понижать степень защищенности такого канала.

Что касается режима PD, то на сегодняшний день это наиболее интересный и перспективный метод, что связано в основном с об­щемировыми тенденциями, в частности, с сетью Интернет. Тоталь­ное распространение IP-протокола и, как следствие, приложений, базирующихся на IP, нашло свое применение и в сетях TETRA. В данном случае мобильная радиостанция выступает в качестве IP- клиента, а сеть TETRA- в качестве транспортной среды. Такая схема отличается повышенными гибкостью и надежностью за счет существования различных путей доставки радиосигнала, готовно­сти к увеличенному трафику, возможности подсоединения к радио­станции практически любого компьютерного оборудования и, ес­тественно, поддержки стандартных продуктов и приложений.

Функциональные схемы построения различных сетей связи стан­дарта TETRA представляются как совокупность элементов сети, со­единенных определенными интерфейсами. Сети стандарта TETRA содержат следующие основные элементы:

Базовая приемопередающая станция BTS (Base Transceiver Station) - базовая стационарная радиостанция, обеспечивающая связь в определенной зоне (ячейке). Такая станция выполняет ос­новные функции, связанные с передачей радиосигналов: сопряже­ние с мобильными станциями, шифрование линий связи, простран­ственно-разнесенный прием, управление выходной мощностью мобильных радиостанций, управление радиоканалами;

Устройство управления базовой станцией BCF (Base Station Control Function) - элемент сети с возможностями коммутации, ко­торый управляет несколькими базовыми станциями и обеспечивает доступ к внешним сетям, а также используется с целью подключе­ния диспетчерских пультов и терминалов для эксплуатационного и технического обслуживания;

Контроллер базовой станции BSC(Base Station Controller) - элемент сети с большими по сравнению с устройством BCF ком­мутационными возможностями, позволяющий обмениваться дан­ными между несколькими BCF. BSC имеет гибкую модульную структуру, позволяющую использовать большое число интерфей­сов разного типа;

Диспетчерский пульт - устройство, подключаемое к контрол­леру базовой станции по проводной линии и обеспечивающее об­мен информацией между оператором (диспетчером сети) и други­ми пользователями сети. Часто используется для широковещатель­ной передачи информации, создания групп пользователей и т.п.;

Мобильная станция MS (Mobile Station) - радиостанция, ис­пользуемая подвижными абонентами;

Стационарная радиостанция FRS (Fixed Radio Station) - ра­диостанция, используемая абонентом в определенном месте;

Терминал технического обслуживания и эксплуатации - тер­минал, подключаемый к устройству управления базовой станцией BCF и предназначенный для контроля за состоянием системы, про­ведения диагностики неисправностей, учета тарификационной ин­формации, внесения изменений в базу данных абонентов и т.п. С помощью таких терминалов реализуется функция управления ло­кальной сетью LNM (Local Network Management). Благодаря мо­дульному принципу разработки оборудования, сети связи стандар­та TETRA могут быть реализованы с разными иерархическими уровнями и различной географической протяженностью (от локаль­ных до национальных). Функции управления базой данных и ком­мутации распределяются по всей сети, что обеспечивает быструю передачу вызовов и сохранение ограниченной работоспособности сети даже при потере связи с ее отдельными элементами.

На национальном или региональном уровне структура сети мо­жет быть реализована на основе сравнительно небольших, но пол­ных подсетей TETRA, соединенных между собой с помощью меж­системного интерфейса ISI для создания общей сети. При этом возможно централизованное управление сетью. Вариант построе­ния такой сети показан на рис. 21.7.

Каждая подсеть TETRA выполняет свои функции управления и коммутации, а также предоставляет возможность для централизо­ванного управления более высокого уровня. Структура подсети за­висит от нагрузки, а также от требований к эффективности уста­новления связи. В случае, если не требуется резервирование каналов, возможно и достаточно создание подсети по конфигурации звезды. При использовании линейных трактов подсеть TETRA может быть реализована в виде длинной линии (цепи). В этом случае каждый модуль устройства управления базовой станцией BCF наряду с тре­буемой дальностью связи обеспечивает локальный доступ к вне­шним сетям. Простейшая конфигурация подсети TETRA включает только один модуль BCF.

В сетях связи стандарта TETRA предусматриваются различные способы обеспечения отказоустойчивости, позволяющие в случае отказа отдельных элементов сети сохранять полную или частичную работоспособность, возможно - с ухудшением ряда параметров,

таких, как время установления соединения и т.д. Для сетей нацио­нального уровня, как правило, используется несколько альтерна­тивных маршрутов соединения сетей регионального уровня. В ре­гиональных сетях подобные альтернативные маршруты используются для соединения контроллеров базовых станций. Кро­ме этого, для региональных сетей предусматривается взаимное ко­пирование баз данных в контроллерах базовых станций.

Общая характеристика GSM-R. Система радиосвязи GSM-R разработана на основе сотового стандарта GSM и ориентирована на удовлетворение потребностей европейских железных дорог в обмене информацией с подвижными объектами, а также на созда­ние условий для реализации систем управления движением с исполь­зованием радиоканалов за счет применения полос шириной 4 МГц в диапазонах 876-880 МГц и 921-925 МГц (рис. 21.8).

Железнодорожный участок разбивается на несколько районов, покрываемых распорядительными центрами RBC. В системе фор­мируются команды управления, осуществляется контроль скорос­ти, определяется местоположение поезда. Во время связи между поездом и центром RBC возможна дуплексная передача. Например, центр передает разрешение для движения поезда, а поезд - инфор­мацию о своем местонахождении.

Стандарт GSM был принят Международным союзом железных дорог (МСЖД) в 1993 г. в качестве базовой технологии для реали­зации железнодорожной системы цифровой связи. Но так как дан­ный стандарт не обладал сервисом, необходимым для профессио­нальных систем, то в 1993 г. МСЖД сделал запрос в ETSI (European Telecommunication Standards Institute) на реализацию дополнитель­ных свойств ASCI. Они включают в себя расширенные многоуров­невые приоритеты, резервирование, услуги широковещательного речевого оповещения и речевого группового вызова. Наряду с ASCI для удовлетворения требований железных дорог на услуги поезд­ной, маневровой радиосвязи, передачи данных для управления дви­жением поездов, телеуправления и т.д. должны быть реализованы функциональная адресация, адресация в зависимости от текущего местоположения и обработка вызовов с высоким приоритетом.

Сеть GSM-R можно разделить на несколько подсистем:

Бортовые устройства;

Стационарные устройства;

Центр управления.

Разделение задач между тремя управляющими подсистемами осуществляется следующим образом:

Центр управления берет на себя управление маршрутами и обес­печивает поездам бесконфликтное назначение участков пути (регу­лирование порядка следования поездов);

Бортовые устройства выдают задания стационарным устрой­ствам в соответствии с назначенными им маршрутами и контроли­руют движение поездов;

Стационарные устройства выполняют, в свою очередь, функ­ции управления и контроля стрелок, подходов к пассажирским плат­формам и переездам.

Каждая из подсистем имеет свой доступ к сети радиосвязи и спо­собна взаимодействовать с другими подсистемами. Распределение функций обеспечения безопасности между несколькими подсистема­ми потребовало формирования единой базы данных. Это необходи­мо прежде всего для согласования данных на поездах и в центре уп­равления. Поэтому подсистемы работают с данными единого атласа линии, содержащего всю описывающую эту линию информацию. К ней относятся, наряду с топологическими сведениями (модель ли­нии, местоположение стрелок и переездов), данные о максимально допустимых скоростях и адресации в системе радиосвязи.

Сеть GSM-R состоит из сотов, расположенных вдоль железной дороги или на территории станции. Каждая ячейка сотов оборудует­ся одним или несколькими приемопередатчиками в зависимости от нагрузки. Каждый контроллер базовой станции прикреплен к опре­деленным номерам сотов. Контроллеры базовых станций соединены с центром управления MSC (Mobile Switching Center)/VLR (Visitor Location Register). MSC устанавливает внешние соединения и обеспечивает интерфейс с другими сетями (рис. 21.9), где использо­ваны следующие сокращения:

AUC (Authentication Center) - центр аутенфикации;

BSC (Base Station Controller) - контроллер базовой станции;

BTS (Base Station System) - приемопередатчик базовой станции;

GCR (Group Call Register) - регистр группировки вызовов;

EIR (Equipment Identification Register) - регистр идентифика­ции оборудования;

SMS (Short Message Service) - служба коротких сообщений;

VMS (Visitor Management Server) - сервер управления переме­щениями;

OSS (Operation System Server) - сервер центра управления;

ОМС (Operation and Maintenance Center) - центр управления и обслуживания;

SCP (Service Control Point) - пункт управления услугами связи;

IN (Intelligent Networks) - интеллектуальная сеть;

PABX (Private Automatic Branch Exchange) - автоматический коммутатор выделенных каналов.

Все сетевые компоненты в стандарте GSM-R взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации ITU-T SS.No (CCITT SS №7).

Центр коммутации обслуживает группу сотов и обеспечивает все виды соединений подвижной станции.

ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архипов Е. В., Гуревич В. Н. Справочник электромонтера СЦБ. М.: Транспорт, 1999. -351 с.

2. Буканов М.А. Безопасность движения поездов (в условиях нару­шения нормальной работы устройств СЦБ и связи). М.: Транспорт,- 112 с.

3. Волков В.М., Зоръко А.П., Прокофьев В.А. Технологическая телефонная свяязь на железнодорожном транспорте. М.: Транс­порт, 1990. -293 с.

4. Волков В.М., Лебединский А.К., Павловский А. А., Юркин Ю.В. / Под ред. В.М. Волкова. Автоматическая телефонная связь на желез­нодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1996. - 342 с.

5. Гапеев В.И., Пищик Ф.П., Егоренко В И. Обеспечение безопасно­сти движения и предупреждения травматизма на железнодорожном транспорте. Минск, 1994. - 310с.

6. Грачев Г.Н., Колюжный К.О., Липовецкий Ю.А., Цывин М.Е. Кодовая автоблокировка на электронной элементной базе / Авто­матика, телемеханика и связь, №7, 1995. - С. 28-29.

7. Казаков А. А., Бубнов В.Д., Казаков Е. А. Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов. М.: Транспорт, 1995.- 320 с.

8. Козлов П.А. Курс - на комплексную автоматизацию сортиро­вочных станций // Автоматика, связь, информатика, №1, 2001. - С. 6-9.

9. Кондратьева Л. А., Борисов Б.Б. Устройства автоматики, теле­механики и связи на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт,-407 с.

10. Косова В. В. Оперативно-технологическая связь отделения желез- нойдороги. М.: Транспорт, 1993. - 144 с.

11. Кравцов Ю.А., Нестеров В.Л., Леку та Г. Ф. Системы железнодо- оожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1996. - 400 с.

12. Иванова Т.Н. Абонентские терминалы и компьютерная теле­фония. М.: Эко-Трендз, 1999. - 240 с.

13. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации: ЦД-790 / МПС России. М.: Техинформ, 2000. - 317 с.

14. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ: ЦЩ/530 / МПС России. М.: Трансиздат, 1998. - 96 с.

15. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российс­кой Федерации / МПС России. М.: Транспорт, 2000. - 128 с.

16. Инструкция по эксплуатации железнодорожных переездов МПС России: ЦП/483 / МПС России. М.: Транспорт, 1997. - 103 с.

17. Петров А. Ф. Устройство заграждения железнодорожного пере­езда // Автоматика, связь, информатика, №7, 1998. - С. 24-28.

18. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации /МПС России. М.:Техинформ, 2000. - 190 с.

19. Сапожников В. В., Елкин Б.Н., Кокурин И.М., Кондратенко Л. Ф., Кононов В.А. Станционные системы автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1997. - 432 с.

20. Слепое Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. М.: Эко-Трендз, 1998, - 148 с.

21. Соколов С. В. Автоматизированное рабочее место поездного дис­петчера - АРМ ДНЦ «Сетунь» / Автоматика, связь, информатика, №5, 2001, -С. 13-16.

22. Современные телекоммуникации железнодорожного транспор­та / Под ред. Г.В. Горелова. - УМК МПС РФ, 2000. - 577 с.

23. Убайдуллаев P.P. Волоконно-оптические сети. М.: Эко-Трендз,- 240 с.

24. Чернин М.А., Протопопов О.В. Автоматизированная система дис­петчерского контроля // Автоматика, связь, информатика, №10,- 48 с.

25. Щиголев С. А., Талалаев В.И., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Алго­ритм функционирования системы УКП СО и увязка с полуавтомати­ческой блокировкой // Автоматика, связь, информатика, №5,1999. - С. 10-14.

ВВЕДЕНИЕ 3

СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Глава 1. Элементы систем регулирования движения 6

Классификация систем 6

Общие сведения об элементах систем 9

Общие сведения о реле 11

Реле постоянного тока 16

Реле переменного тока 24

Трансмиттеры и электронные приборы 26

Глава 2. Светофоры 31

Назначение, виды и места установки светофоров 31

Сигнализация светофоров 37

Классификация и устройство светофоров 43

Глава 3. Электропитание устройств автоматики и телемеханики.. 46

Аппаратура электропитания 46

Системы электропитания 49

Глава 4. Рельсовые цепи 52

Устройство, принцип действия и назначение рельсовых цепей.. 52

Классификация рельсовых цепей 56

Основные режимы работы рельсовых цепей 58

Надежность работы рельсовых цепей 61

Схемы рельсовых цепей 63

Глава 5. Полуавтоматическая блокировка 73

Назначение и принципы построения

полуавтоматической блокировки 73

Способы фиксации проследования

и контроля прибытия поезда 78

Релейная полуавтоматическая блокировка системы ГТСС 80

Глава 6. Автоматическая блокировка 91

Общие сведения и классификация систем автоблокировки 91

Системы сигнализации 94

Принципы построения автоблокировки постоянного тока 97

Принципы построения двухпутной

автоблокировки переменного тока 107

Глава 7. Автоматическая локомотивная

сигнализация и автостопы 119

Общие сведения 119

Автоматическая локомотивная

сигнализация непрерывного типа 121

Автоматическая локомотивная сигнализация

единого ряда с непрерывным каналом связи 129

Система автоматического управления тормозами 130

Глава 8. Ограждающие устройства на переездах 133

Назначение и виды автоматических

ограждающих устройств на переезде 133

Управление переездными светофорами

и автоматическими шлагбаумами 139

Устройство заграждения железнодорожного переезда 143

Глава 9. Электрическая централизация стрелок и сигналов 147

Назначение и классификация систем

электрической централизации 147

Оборудование станции устройствами

релейной централизации 151

Стрелочные электроприводы 170

Схемы управления стрелками 175

Релейная централизация промежуточных станций 179

Релейная централизация для средних и крупных станций 189

Принципы построения блочной

маршрутно-релейной централизации 201

Микропроцессорные системы ЭЦ 211

Глава 10. Механизация и автоматизация

работы сортировочных горок 223

Принципы механизации и автоматизации

работы сортировочных станций 223

Горочные вагонные замедлители 227

Горочный пульт управления 229

Комплексная автоматизация

работы сортировочных станций 237

Действия дежурного по горке при нарушении нормальной работы

устройств автоматизации и механизации 241

Глава 11. Диспетчерская централизация 244

Общие сведения 244

Аппараты управления и контроля 246

Основные требования, предъявляемые

к поездному диспетчеру и дежурному по станции 254

Глава 12. Диспетчерский контроль

за движением поездов и системы технической диагностики 256

Общие сведения 256

Система частотного диспетчерского контроля 258

Автоматизированная система

диспетчерского контроля АСДК 261

Система телеконтроля 262

Системы контроля состояния

подвижного состава на ходу поезда 264

Глава 13. Безопасность движения поездов

при неисправности устройств СЦБ 271

Обеспечение безопасного движения поездов

при полуавтоматической блокировке 271

Организация безопасного движения поездов при АБ 274

Организация безопасного движения на переездах 277

Организация безопасного движения

поездов при неисправности устройств ЭЦ 281

Раздел II СВЯЗЬ

Глава 14. Особенности и назначение железнодорожной связи 291

Состояние сети связи МПС России 291

Основные понятия и определения 292

Виды железнодорожной связи и их назначение 293

Перспективы развития телекоммуникаций

на железнодорожном транспорте 295

Глава 15. Линии связи 297

Назначение и классификация линий связи 297

Воздушные и кабельные линии связи 298

Волоконно-оптические линии связи 302

Глава 16. Телефонные аппараты и коммутаторы 306

Принцип телефонной передачи речи.

Схема двусторонней телефонной передачи 306

Конструкция телефонных аппаратов.

Телефонные аппараты технологической связи 309

Телефонные коммутаторы.

Назначение и принцип действия 313

Коммутаторы оперативной

и оперативно-технологической связи 315

Цифровые телефонные аппараты и коммутаторы 319

Глава 17. Телеграфная связь и передача данных 324

Принцип организации и назначение телеграфной связи 324

Телеграфные аппараты.

Автоматическая телеграфная связь 328

Создание сети передачи данных железных дорог России 334

Глава 18. Автоматическая телефонная связь

на железнодорожном транспорте 339

Принципы автоматической коммутации.

Общие сведения о системах АТС 339

АТС координатной системы и квазиэлектронные АТС 344

Цифровые АТС 347

Аппаратура оперативно-технологической

связи с временной коммутацией 349

Глава 19. Многоканачьные системы передачи 352

Особенности каналов связи и методы их уплотнения 352

Аналоговые многоканальные системы передачи 358

Цифровые многоканальные системы передачи 360

Цифровая первичная сеть 360

Глава 20. Технологическая телефонная связь

на железнодорожном транспорте 367

Классификация и назначение

технологической связи 367

Системы избирательного вызова 375

Магистральная и дорожная технологическая связь 382

Оперативно-технологическая связь

отделения железной дороги 385

Станционная технологическая связь 391

Единая цифровая платформа для организации общетехнологической и оперативно-технологической связи 395

Глава 21. Радиосвязь 399

Основные понятия 399

Станционная радиосвязь 402

Поездная радиосвязь 404

21.4. Ремонтно-оперативная радиосвязь 406

Радиорелейная связь 408

Перспективы развития железнодорожной радиосвязи 411

Цифровые системы радиосвязи 416

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 425

В приведенных единицах.

СРЕДСТВА СВЯЗИ:

РАЗВИТИЕ,

ПРОБЛЕМЫ,

ПЕРСПЕКТИВЫ

МАТЕРИАЛЫ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«НОВОСЕЛИЦКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

НОВГОРОДСКОГО РАЙОНА НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Материалы конференции содержат сведения от простейших звуковых и зрительных средствах для передачи сигналов и команд до самых современных. Показан исторический путь развития и совершенствования средств связи, роль ученых и практиков, новейшие достижения физики и техники, их практическое использование.

Урок - конференция способствует росту творческого потенциала учителя, формированию у учащихся умений самостоятельной работы с различными источниками информации, позволяет в новом свете осмыслить ранее приобретенные знания, систематизировать и обобщить их. Участие в конференции развивает способность публично выступать, слушать и анализировать сообщения своих одноклассников.

Материалы конференции рассчитаны на творческое использование и предназначены учителям в помощь при подготовке и проведении уроков по физике.

ИЗ ИСТОРИИ СРЕДСТВ СВЯЗИ

Средства связи всегда играли важную роль в жизни общества. В древние времена связь осуществлялась гонцами, передававшими сообщения устно, затем и письменно. Одними из первых стали применять сигнальные огни и дымы. Днем на фоне облаков хорошо заметен дым, даже если самого костра не видно, а ночью – пламя, особенно если оно зажжено на возвышенном месте. Сначала таким способом передавали только заранее оговоренные сигналы, скажем «враг приближается». Потом, особым образом располагая несколько дымов или огней, научились посылать целые сообщения.

Звуковые сигналы применялись главным образом на небольшие расстояния для сбора войск и населения. Для передачи звуковых сигналов применялись: било (металлическая или деревянная доска), колокол, барабан, труба, посвистель и накры.

Особо важную роль выполнял вечевой колокол в Великом Новгороде. По зову его новгородцы собирались на вече для решения военных и гражданских дел.

Для управления войсками немаловажное значение имели разной формы стяги, на которые укреплялись большие куски различных тканей яркого цвета. Военачальники носили отличительную одежду, особые головные уборы и знаки.

В средние века появилась флажная сигнализация, которую использовали во флоте. Форма, цвет и рисунок флажков имели конкретное значение. Один флажок мог означать предложение («Судно ведет водолазные работы» или «требую лоцмана»), и он же, в сочетании с другими, являлся буквой в слове.

С ХVI века на Руси распространение получила доставка информации с помощью ямской гоньбы. Ямские тракты были проложены к важным центрам государства и пограничным городам. В 1516 г. в Москве для управления почтой была создана ямская изба, а в 1550 г. был учрежден ямской приказ – центральное учреждение в России, ведавшее ямской гоньбой.

В Голландии, где было множество ветряных мельниц, несложные сообщения передавали, останавливая крылья мельниц в определенных положениях. Этот способ получил развитие в оптическом телеграфе. Между городами возводили башни, которые находились друг от друга на расстоянии прямой видимости. На каждой башне имелась пара огромных суставчатых крыльев с семафорами. Телеграфист принимал сообщение и тут же передавал его дальше, передвигая крылья рычагами.

Первый оптический телеграф построили в 1794 г. во Франции, между Парижем и Лиллем. Самая длинная линия – 1200 км –действовала в середине ХIХ в. между Петербургом и Варшавой. Линия имела 149 башен. Ее обслуживали 1308 человек. Сигнал по линии проходил из конца в конец за 15 минут.

В 1832 г офицер русской армии, ученый-физик и востоковед Павел Львович Шиллинг изобрел первый в мире электрический телеграф. В 1837 г. идею Шиллинга развил и дополнил С. Морзе. К 1850 г. русский ученый Борис Семенович Якоби создал прототип первого в мире телеграфного аппарата с буквопечатанием принимаемых сообщений.

В 1876 г. (США) изобрел телефон, а в 1895 г. русский ученый – радио. С начала ХХ в. стали внедряться радиосвязь, радиотелеграфная и радио-телефонная связь.

Карта ямских трактов XVI века. Почтовые пути России XVIII века.

КЛАССИФИКАЦИЯ СВЯЗИ

Связь может осуществляться подачей сигналов различной физической природы :

Звуковых;

Зрительных (световых);

Электрических.

В соответствии с характером сигналов , используемых для обмена информацией, средствами передачи (приема) и доставки сообщений и документов связь может быть:

Электрической (электросвязью);

Сигнальной;

Фельдъегерско-почтовой.

В зависимости от используемых линейных средств и среды распространения сигналов связь делится по роду на:

Проводную связь;

Радиосвязь;

Радиорелейную связь;

Тропосферную радиосвязь;

Ионосферную радиосвязь;

Метеорную радиосвязь;

Космическую связь;

Оптическую связь;

Связь подвижными средствами.

По характеру передаваемых сообщений и виду связь делится на;

Телефонную;

Телеграфную;

Телекодовую (передача данных);

Факсимильную (фототелеграфную);

Телевизионную;

Видеотелефонную;

Сигнальную;

Фельдъегерско-почтовую.

Связь может осуществляться путем передачи информации по линиям связи :

Открытым текстом;

Закодированной;

Зашифрованной (с помощью кодов, шифров) или засекреченной.

Различают дуплексную связь , когда обеспечивается одновременная передача сообщений в обоих направлениях и возможен перебой (переспрос) корреспондента, и симплексную связь , когда передача ведется поочередно в обоих направлениях.

Связь бывает двусторонней , при которой ведется дуплексный или симплексный обмен информацией, или односторонней , если происходит передача сообщений или сигналов в одном направлении без обратного ответа или подтверждения принятого сообщения.

СИГНАЛЬНАЯ СВЯЗЬ

Сигнальная связь, осуществляемая путем передачи сообщений в виде заранее обусловленных сигналов с помощью сигнальных средств. В Военно-Морском Флоте сигнальная связь используется для передачи служебной информации между кораблями, судами и рейдовыми постами как открытым текстом, так и сигналами, набранными по сводам.

Для сигнальной связи средствами предметной сигнализации обычно применяются одно-, двух - и трехфлажные своды сигналов ВМФ, а также флажный семафор. Для передачи открытого текста и сигнальных сочетаний сводов светосигнальными приборами применяются знаки телеграфной азбуки Морзе.

Корабли и суда ВМФ и рейдовые посты для переговоров с иностранными кораблями, торговыми судами и иностранными береговыми постами, особенно по вопросам обеспечения безопасности мореплавания и охраны человеческой жизни на море, используют Международный свод сигналов.

Сигнальные средства, средства сигнальной зрительной и звуковой связи, применяющиеся для передачи коротких команд, донесений, оповещения, обозначения и взаимного опознания.

Зрительные средства связи подразделяются на: а) средства предметной сигнализации (сигнальные флаги, фигуры, флажный семафор); б) средства световой связи и сигнализации (сигнальные фонари, прожекторы, сигнальные огни); в) пиротехнические средства сигнализации (сигнальные патроны, осветительно-сигнальные патроны, морские сигнальные факелы).

Средства звуковой сигнализации – сирены, мегафоны, свистки, гудки, судовые колокола и туманные горны.

Сигнальные средства применялись со времен гребного флота для управления судами. Они были примитивными (барабан, зажженный костер, треугольные и прямоугольные щиты). Петр I, создатель русского регулярного флота, установил различные флаги и ввел специальные сигналы. Было установлено 22 корабельных, 42 галерных флага и несколько вымпелов. С развитием флота увеличилось и число сигналов. В 1773 г. в книге сигналов содержалось 226 донесений, 45 ночных и 21 туманный сигнал.

В 1779 г. русский механик изобрел “фонарь-прожектор” со свечой и разработал специальный код для передачи сигналов. В 19 – 20 вв. дальнейшее развитие получили средства световой связи - фонари и прожекторы.

В настоящее время таблица флагов Военно-морского свода сигналов содержит 32 буквенных, 10 цифровых и 17 специальных флагов.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

В конце ХХ столетия широко распространена электросвязь – передача информации посредством электрических сигналов или электромагнитных волн. Сигналы идут по каналам связи – проводам (кабелям) либо без проводов.

Все способы электросвязи – телефон, телеграф, телефакс, Интернет, радио и телевидение схожи по структуре. В начале канала стоит устройство, которое преобразует информацию (звук, изображение, текст, команды) в электрические сигналы. Затем эти сигналы переводятся в форму, пригодную для передачи на большие расстояния, усиливаются до нужной мощности и «отправляются» в кабельную сеть или излучатся в пространство.

По дороге сигналы сильно ослабевают, поэтому предусмотрены промежуточные усилители. Их нередко встраивают в кабели и ставят на ретрансляторы (от лат. re – приставка, указывающая на повторное действие, и translator – «переносчик»), передающие сигналы по наземным линиям связи или через спутник.

На другом конце линии сигналы попадают в приемник с усилителем, далее их переводят в форму, удобную для обработки и хранения, и, наконец, они снова превращаются в звук, изображение, текст, команды.

ПРОВОДНАЯ СВЯЗЬ

Проводная связь до появления и развития средств радиосвязи считалась основной. По предназначению проводная связь делится на:

Дальнюю – для межобластной и межрайонной связи;

Внутреннюю – для связи в населенном пункте, в производственных и служебных помещениях;

Служебную – для руководства эксплуатационной службой на линиях и узлах связи.

Проводные линии связи часто сопрягаются с радиорелейными, тропосферными и спутниковыми линиями. Проводная связь из-за ее большой уязвимости (природные воздействия: сильные ветры, налипание снега и льда, грозовые разряды или преступная деятельность человека) имеет недостатки в применении.

ТЕЛЕГРАФНАЯ СВЯЗЬ

Телеграфная связь применяется для передачи буквенно-цифровой информации. Слуховая телеграфная радиосвязь – наиболее простой вид связи, обладающий экономичностью и помехозащищенностью, однако ее скорость низка. Телеграфная буквопечатающая связь имеет более высокую скорость передачи и возможность документирования принимаемой информации.

В 1837 г. идею Шиллинга развил и дополнил С. Морзе. Он предложил телеграфную азбуку и более простой телеграфный аппарат. В 1884 г. американский изобретатель Морзе ввел в эксплуатацию первую в США линию пишущего телеграфа между Вашингтоном и Балтимором протяженностью 63 км. Поддержанный другими учеными и предпринимателями, Морзе добился значительного распространения своих аппаратов не только в Америке, но и в большинстве европейских стран.

К 1850 г. русский ученый Борис Семенович Якоби

(1801 – 1874 гг.) создал прототип первого в мире телеграфного аппарата с буквопечатанием принимаемых сообщений.

Принцип действия пишущего электромагнитного телеграфного аппарата следующий. Под действием поступающих с линии импульсов тока якорь приемного электромагнита притягивался, а при отсутствии тока – отталкивался. На конце якоря был закреплен карандаш. Перед ним по направляющим при помощи часового механизма перемещалась матовая фарфоровая или фаянсовая пластинка.

При работе электромагнита на пластинке записывалась волнистая линия, зигзаги которой соответствовали определенным знакам. В качестве передатчика использовался простой ключ, замыкающий и размыкающий электрическую цепь.

В 1841 г. Якоби построил первую в России линию электрического телеграфа между Зимним дворцом и Главным штабом в Петербурге, а через два года новую линию до дворца в Царском Селе. Телеграфные линии состояли из зарытых в землю медных изолированных проводов.

Во время сооружения железной дороги Петербург – Москва, правительство настаивало на прокладке вдоль нее подземной телеграфной линии. Якоби предложил строить воздушную линию на деревянных столбах, мотивируя это тем, что нельзя гарантировать надежность связи такой большой протяженности. Как и следовало ожидать, эта линия, построенная в 1852 г., из-за несовершенства изоляции не прослужила и двух лет и была заменена воздушной.

Академиком были осуществлены важнейшие работы по электри-ческим машинам, электрическим телеграфам, минной электротехнике , электрохимии и электрическим измерениям. Он открыл новый способ гальванопластики.

Сущность телеграфной связи состоит в представлении конечного числа символов буквенно-цифрового сообщения в передатчике телеграфного аппарата соответствующим числом отличающихся друг от друга сочетаний элементарных сигналов. Каждому такому сочетанию, называемому кодовой комбинацией, соответствует какая-либо буква или цифра.

Передача кодовых комбинаций обычно осуществляется двоичными сигналами переменного тока, модулированными чаще всего по частоте. При приеме происходит обратное преобразование электрических сигналов в знаки и регистрация этих знаков на бумаге в соответствии с принятыми кодовыми комбинациями.

Телеграфная связь характеризуется надежностью, скоростью телеграфирования (передачи), достоверностью и скрытностью передаваемой информации. Телеграфная связь развивается в направлении дальнейшего совершенствования аппаратуры, автоматизации процессов передачи и приема информации.

ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ

Телефонная связь предназначена для ведения устных переговоров между людьми (личных или служебных). При управлении сложными системами ПВО, железнодорожного транспорта , нефте - и газопроводами применяется оперативная телефонная связь, которая обеспечивает обмен информацией между центральным пунктом управления и управляемыми объектами, находящимися на расстоянии до несколько тысяч км. Возможна запись сообщений на звукозаписывающие устройства.

Телефон был изобретен американцем 14 февраля 1876 г. Конструктивно телефон Белла представлял собой трубку, внутри которой находился магнит. На полюсных наконечниках его надета катушка с большим числом витков изолированного провода. Против полюсных наконечников расположена металлическая мембрана.

Телефонная трубка Белла служила для передачи и приема звуков речи. Вызов абонента производился через эту же трубку при помощи свистка. Дальность действия телефона не превышала 500 м.

Миниатюрная цветная телекамера, снабженная микролампочкой, превращается в медицинский зонд. Вводя его в желудок или пищевод, врач исследует то, что раньше мог видеть только во время хирургического вмешательства.

Современное телевизионное оборудование позволяет контролировать сложные и вредные производства. Оператор-диспетчер на экране монитора наблюдает за несколькими технологическими процессами одновременно. Аналогичную задачу решает и оператор-диспетчер службы безопасности дорожного движения, следя на экране монитора за транспортными потоками на дорогах и перекрестках.

Телевидение широко применяется для наблюдения, разведки, контроля, связи, управления войсками, в системах наведения оружия, навигации, астроориентации и астрокоррекции, для наблюдения за подводными и космическими объектами.

В ракетных войсках телевидение позволяет осуществлять контроль за подготовкой к пуску и пуском ракет, наблюдение за состоянием агрегатов и узлов в полете.

На флоте телевидение обеспечивает контроль и наблюдение за надводной обстановкой, обзор помещений, техники и действий личного состава, поиск и обнаружение затонувших объектов, донных мин, аварийно-спасательные работы.

Малогабаритные телевизионные камеры могут доставляться в район разведки с помощью артиллерийских снарядов, беспилотных самолетов, управляемых по радио.

Телевидение нашло широкое применение в тренажерах.

Телевизионные системы, работающие в комплексе с радиолокационной, радиопеленгаторной аппаратурой, используются для обеспечения диспетчерской службы в аэропортах, полетов в сложных метеоусловиях и слепой посадки самолетов.

Применение телевидения ограничивается недостаточной дальностью действия, зависимостью от метеоусловий и освещенности, низкой помехоустойчивостью.

Тенденции развития телевидения – расширение диапазона спектральной чувствительности, внедрение цветного и объемного телевидения, снижение массы и габаритов аппаратуры.

ВИДЕОТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ

Видеотелефонная связь – объединение телефонной связи и замедленного телевидения (с малым числом строк развертки) – может быть осуществлена по телефонным каналам. Она позволяет видеть собеседника и показывать несложные неподвижные изображения.

ФЕЛЬДЪЕГЕРСКО – ПОЧТОВАЯ СВЯЗЬ

Производится доставка документов, периодической печати, посылок и личной корреспонденции при помощи фельдъегерей и подвижных средств связи : самолетов, вертолетов , автомобилей, БТР, мотоциклов, катеров и др.

КАЧЕСТВО СВЯЗИ

Качество связи определяется совокупностью ее взаимосвязанных основных свойств (характеристик).

Своевременность связи – способность ее обеспечить передачу и доставку сообщений или ведение переговоров в заданное время – определяется временем развертывания узлов и линий связи, быстротой установления связи с корреспондентом, скоростью передачи информации.

Надежность связи – ее способность безотказно (устойчиво) работать в течение определенного отрезка времени с заданными для данных условий эксплуатации достоверностью, скрытностью и быстротой. Существенное влияние на надежность связи оказывает помехоустойчивость системы связи, линий, каналов, которая характеризует их способность функционировать в условиях воздействия всех видов помех.

Достоверность связи – ее способность обеспечивать прием передаваемых сообщений с заданной точностью, которая оценивается потерей достоверности, то есть отношением числа знаков, принятых с ошибкой, к общему числу переданных.

В обычных линиях связи потеря достоверности в лучшем случае 10-3 – 10-4, поэтому в них применяются дополнительные технические устройства для обнаружения и исправления ошибок. В автоматизированных системах управления развитых стран мира норма достоверности составляет 10-7 – 10-9.

Скрытность связи характеризуется скрытностью самого факта связи, степенью выявления отличительных признаков связи, скрытностью содержания передаваемой информации. Скрытность содержания передаваемой информации обеспечивается за счет применения аппаратуры засекречивания, шифрования, кодирования передаваемых сообщений.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СВЯЗИ

В настоящее время совершенствуются все рода и виды связи и соответствующие им технические средства. В радиорелейной связи используются новые участки сверхвысокочастотного диапазона частот. В тропосферной связи принимаются меры против нарушений связи за счет изменения состояния тропосферы. Космическая связь совершенствуется на основе «стационарных» спутников-ретрансляторов с аппаратурой многостанционного доступа. Получает развитие и практическое применение оптическая (лазерная) связь в первую очередь для передачи больших объемов информации в реальном масштабе времени между спутниками и космическими кораблями.

Большое внимание уделяется стандартизации и унификации блоков, узлов и элементов аппаратуры различных назначений в целях создания единых систем связи.

Одним из основных направлений совершенствования систем связи в развитых странах является обеспечение передачи всех видов информации (телефон, телеграф, факсимиле, данные ЭВМ и др.) в преобразованном дискретно-импульсном (цифровом) виде. Цифровые системы связи обладают большими преимуществами при создании глобальных систем связи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Информатика. Энциклопедия для детей. Том 22. М., «Аванта+». 2003.

2. У истоков телевидения. Газета «Физика», № 16 за 2000 г.

3. Крег А., Росни К. Наука. Энциклопедия. М., «Росмэн». 1994.

4. Кьяндская-, К вопросу о первой в мире радиограмме. Газета «Физика», № 12 за 2001 г.

5. Морозов изобрел, и на что получил патент Г. Маркони. Газета «Физика», № 16 за 2002 г.

6. MS – DOS - не вопрос! Редакционно-издательский центр «Ток». Смоленск. 1993.

7. Рейд С., Фара П. История открытий. М., «Росмэн». 1995.

8. Советская военная энциклопедия. М., Военное издательство Министерства обороны. 1980.

9. Техника. Энциклопедия для детей. Том 14. М., «Аванта+». 1999.

10. Туровский военной связи. Том 1,2,3. М., Военное издательство. 1991.

11. Уилкинсон Ф., Поллард М. Ученые, изменившие мир. М., «Слово». 1994.

12. Урвалов телевизионной техники. (О). Газета «Физика», № 26 за 2000 г.

13. Урвалов электронного телевидения. Газета «Физика», № 4 за 2002 г.

14. Федотов схемы О. Лоджа, Г. Маркони. Газета «Физика», № 4 за 2001 г.

15. Физика. Энциклопедия для детей. Том 16. М., «Аванта+». 2000.

16. Хафкемейер Х. Internet. Путешествие по всемирной компьютерной сети. М., «Слово». 1998.

17. У истоков радиолокации в СССР. М., “Советское радио”. 1977.

18. Шменк А., Вэтьен А., Кете Р. Мультимедиа и виртуальные миры. М., «Слово». 1997.

Предисловие … 2

Из истории средств связи … 3

Классификация связи … 5

Сигнальная связь … 6

Физические основы электросвязи … 7

Проводная связь … 7

Телеграфная связь … 8

Телефонная связь … 10

Телекодовая связь … 12

Интернет … 12

Оптическая (лазерная) связь … 14

Факсимильная связь … 14

Радиосвязь … 15

Радиорелейная связь … 17

Тропосферная связь … 17

Ионосферная радиосвязь … 17

Метеорная радиосвязь … 17

Космическая связь … 18

Радиолокация … 18

Телевизионная связь … 21

Видеотелефонная связь … 24

Фельдъегерско-почтовая связь … 24

Качество связи … 25

Перспективы развития связи … 25

Литература … 26

Ответственная за выпуск:

Компьютерная верстка: Пресс Борис