Общая схема электроснабжения: Общая схема электроснабжения — Energy

Общая схема электроснабжения — Energy

Общая схема электроснабжения

Важнейшим фактором для выбора той или иной компоновки электроустановки является требуемый уровень надежности и установки. Так, общая схема электроснабжения делит всех потребителей на три категории: первая означает необходимость непрерывного функционирования с учетом возможных поломок, непосредственно влияющих на возможность подачи питания. Вторая допускает кратковременные разрывы, однако должна обязательно учитывать возможность ручного переключения между несколькими источниками при длительном отсутствии подачи энергии через основную линию. Любые виды схем электроснабжения включают и потребителей третей категории, для которых не выделяется резервных источников питания при условии, что ремонт осуществляется не более чем за одни сутки с момента прерывания.

По каким принципам строятся общие схемы электроснабжения?

Наиболее распространенной является магистральная компоновка, которая подразумевает использование общей линии, которая обеспечивает подачу питания нескольким потребителям одновременно путем ответвления. Она имеет важный недостаток: подключение к источнику питания оказывается достаточно сильно нагруженным, что отрицательно влияет на надежность и безопасность. Поэтому на практике для энергоснабжения мощных установок используется радиальная общая схема электроснабжения, в которой каждому прибору или помещению выделяется свое отдельное подключение, оборудованное защитной и распределительной автоматикой.

На практике гораздо чаще используются смешанные схемы, которые представляют собой комбинацию перечисленных принципов организации подачи питания. Встречаются варианты, когда от подстанции отдельные щиты подключаются радиальным способом, после чего идет магистральное распределение, или наоборот – подключение нескольких квартир на одну линию, а электроприборов внутри с помощью отдельных защитных и распределительных средств.

Пример проекта электроснабжения многоэтажного дома

Иногда согласование электропроектов может выполняться с учетом двойных магистралей, которые обеспечивают быстрое переключение на резервный источник питания. Такая схема наиболее надежна, однако очень дорога в исполнении.

Какие особенности могут включать общие схемы электроснабжения?

Достаточно часто встречаются ситуации, когда промышленному предприятию выделяется подключение к линиям электроснабжения очень высокого напряжения – примером может служить показатель 110-220 КВА. В таком случае устанавливать индивидуальные трансформаторы на 0,4-2 КВА в непосредственной близости от каждого цеха не имеет смысла ввиду обеспечения очень большой мощности, которая не будет использоваться на практике. Для этого общая схема электроснабжения использует групповой трансформатор на 10-20 КВА, который будет общим для всего предприятия.

В отдельных случаях предприятия также могут иметь собственную генерирующую установку высокой мощности – необходимо учитывать возможность разделения линий на подачу питания от собственных и внешних источников. Кроме того, электростанцию обычно выносят за пределы центра общих нагрузок и используют наиболее рациональную последовательность подключения с целью обеспечения максимальной надежности эксплуатируемого оборудования.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

Дата публикации:
25.09.2014

Схема электроснабжения предприятия — Energy

Схема электроснабжения предприятия

 Начальный этап в схеме электроснабжения предприятия заключается в поступлении электроэнергии от самой ближней понижающей электрической подстанции. Зачастую проводником выступает высоковольтная линия с напряжением 6-10 кВт. Если необходимо резервное питание, то линий пускают две, и они являются автономными. Это очень практично, так как когда возникает ситуация, что одна из линий обесточена, есть возможность, используя автоматический ввод резерва, переключится на вторую.

Также подключается система компенсации реактивной мощности к электрической подстанции. Комплектующими этой системы являются конденсаторные батареи и при помощи емкостей (их определенного количества, для чего учитывается величина реактивной составляющей) осуществляют автоматическое подключение электричества по средствам высоковольтных линий. Одним словом, происходит подключение к комплектной трансформаторной подстанции. Непосредственно с этого момента начинается питание всего предприятия.

Пример электроснабжения промпредприятия

От всех участков, требующих электроэнергии, к комплектной трансформаторной подстанции идут кабели, по которым осуществляется распределение электроэнергии. Но, так как на каждом предприятии различные приемники электроэнергии, как по своим характеристикам, так и по количеству, появилось множество разновидностей схемы электроснабжения промышленных предприятий. Это радиальная, магистральная и смешанная схемы. Чаще всего применяется радиальная и магистральная схемы.

Пример использования предприятием радиальной схемы электроснабжения

  В случае, если в схеме электроснабжения предприятия нагрузки находятся в разных местах от центра питания, целесообразно использовать именно радиальную схему распространения электроэнергии. Такая схема электроснабжения промышленного предприятия делится на двухступенчатую и одноступенчатую.

  Если у предприятия небольшая мощность, которую необходимо распределить, и оно занимает немного места (маленькие предприятия), лучше всего в таких случаях применять принципиальную схему электроснабжения предприятия одноступенчатую. 

 Для предприятий больших или средних размеров находят свое применение как одноступенчатые, так и двухступенчатые схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий. Выбор ступеней зависит от того, какие приемники электроэнергии используются. Это означает, что для снабжения больших постоянных нагрузок (комплекс устройств, включающий в себя разнообразные агрегаты, электрические печи и тому подобные), целесообразно осуществлять их электроснабжение от центра (ГПП, ТЭЦ), т.е. применять одноступенчатые схемы радиального типа распределения. Если возникает потребность в электроснабжении значительного количества цехов или электрических приемников большой мощности, в таких случаях находят свое применение двухступенчатые схемы. Необходимо это для того, чтобы не перегружать множеством разводящих линий центр питания.  

 Важным моментом при использовании двухступенчатых радиальных схем для сети второй ступени выступает применение промежуточного реле постоянного тока. Вся основная аппаратура сосредоточена на промежуточном реле, а на цехах устанавливаются только соединения с трансформатором. Зачастую одно реле обеспечивает питанием пять цехов. Необходимо также учесть (когда выбирается мощность реле) мощность, которая необходима для послеаварийного режима. От него должно отходить около десяти линий. Процесс изменения соединений в электрических цепях, и их защита усложняется, если в радиальных схемах используется больше двух степеней распределения. Но, когда возникает необходимость расширения предприятия, либо необходимость в дополнительных подстанциях – тогда практикуется многоступенчатое соединение.  

 Широко применяется в таких схемах разделение на секции всех составляющих систем электроснабжения от главной понизительной подстанции и теплоэлектроцентрали до коммутационных узлов электроустановок в цехах. Для аппаратов каждой секции предполагается наличие обычных схем автономного включения резерва. Для крупных промежуточных реле и КТП питание электроэнергией осуществляется двумя радиальными линиями или более (работают отдельно для каждой секции). Если происходит неисправность одной, вторая полностью обеспечивает электроснабжение и первой и второй категории электроприемников. Применение общей резервной магистрали, осуществляющей резервирование радиальных схем промежуточного реле и основной подстанции предусмотрено лишь тогда, когда основной источник питания вышел из строя и необходимо задействовать другой.

 Выгодна такая схема будет, если подстанции находятся близко друг к другу и, в тоже время, далеко от центра питания. Так как, уменьшатся, в разы, затраты на кабеля.

Пример применения магистральной схемы электроснабжения предприятия

 Когда распределены нагрузки и подстанции расположены упорядоченно, больше всего подойдет использование магистральной схемы. В таком случае, не будет протяжных отводов и течения энергии в обратном направлении, так как магистрали будут проходить прямо от источника к потребителю. При возникновении аварийных ситуаций, магистральные схемы более практичны и дешевле обходятся, нежели радиальные. Также большое их преимущество заключается в том, что выбор сечения кабельных линий (из-за большей загрузки), при нормальных условиях, приближается к сечению кабельных линий во время аварийных ситуаций. А у радиальных линий сечение кабеля больше необходимого сечения нормального прохождения тока.

 К одной линии магистрали подсоединяется не одна, а несколько подстанций, что позволяет сэкономить на помещениях, необходимых для установки аппаратов. Если сопоставить приведенные выше преимущества с радиальными схемами обеих ступеней, станет очевидным их преимущество, особенно для питания маленьких и средних трансформаторов. Число трансформаторов, которые присоединяются к магистрали зависит от их размера (чем больше они, тем меньше их количество).

Выбор смешанной схемы электроснабжения предприятия

 В таких схемах хорошо соединились элементы магистральных и радиальных схем. Характерным выступает применение в таких схемах замкнутых сетей. У таких электрических сетей есть свои положительные и отрицательные моменты. Отрицательным моментом выступает значительное повышение мощности тока при возникновении коротких замыканий и необходимости обязательной установки выключателей, по обеим сторонам линий. Но, так как приемники подключаются обязательно, как минимум, к двум источникам питания и благодаря равномерной загрузки сети (уменьшаются потери электроэнергии) такие характеристики и показатели максимально эффективно влияют на качественное электроснабжения крупных предприятий.

 Хочу обратить внимание на то, что при правильном выборе схемы электроснабжения предприятия, руководствуясь выше предложенными примерами и с учетом всех его рабочих и технических характеристик, во много раз становится легче проводить ремонт и обслуживание всей системы электроснабжения. В свою очередь это позволяет в короткие сроки устранять неисправности и тем самым улучшать общую производительность предприятия.   

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

Дата публикации:
04.10.2014

Принципиальная Схема Электроснабжения — tokzamer.ru

Поэтому в городских электросетях применяют устройства телемеханики, подающие сигнал на соответствующий диспетчерский пункт об изменении положения в РП указателей сигнализации замыканий на землю, положения выключателей, и позволяющие производить измерения нагрузки и напряжения контролируемых объектов, а также телеуправление выключателями.

При нормальной работе пропускная способность линий составляет не менее половины расчетных нагрузок предприятия.

Программа автоматически определит тип комплектного устройства, рассчитает его стоимость, выполнит размещение оборудования.
Однолинейная схема электроснабжения предприятия. Часть 2.

Существуют компьютерные приложения, позволяющие самостоятельно разработать соответствующую ГОСТам схему.

Схемы питания должны выполняться отдельно для питающей и распределительной сетей.

В замкнутых кабельных сетях все кабельные линии напряжением до В включены параллельно замкнуты , а в трансформаторных подстанциях на силовых трансформаторах со стороны низшего напряжения установлены автоматы обратной мощности, отключающие трансформаторы от сети при повреждении распределительных кабелей напряжением выше В, или специальные предохранители, обеспечивающие селективное отключение поврежденного участка. Для электроприемников первой категории выполняют автоматику АВР на вводно-распределительных устройствах или в распределительных сетях, отходящих от вводно-распределительных устройств, и в этом случае электроснабжение осуществляется несколькими не менее двух линиями напряжением до 1 кВ от различных трансформаторов.

Такое подключение отлично демонстрирует однолинейная схема трансформатора КТП: Фото — однолинейная схема трансформатора ктп Примеры того, что должна включать однолинейная типовая схема электроснабжения поликлиники, квартиры, загородного или дачного дома, завода или прочих помещений: Точку, где объект подключается к электрической сети; Все ВРУ вводно-распределительные устройства ; Точку и марку прибора, который используется для подключения помещения в большинстве случаев, нужны также параметры щита ; Нужно не только начертить кабель питания, но и отметить на схеме его сечение и марку, иногда мастера помечают номинал; Проект должен содержать данные про номинальные и максимальные токи оборудования, которое используется на объекте.

Цифра в такой схеме отвечает за определение количества фаз, а перечеркнутая косыми отрезками линия — это определение фазы. Пример оформления однолинейной схемы электроснабжения промышленного предприятия Виды однолинейных электрических схем В зависимости от того, на каком этапе выполнения работ по созданию электрической сети объекта составляется однолинейная схема, зависит её вид и прямое предназначение.

Как читать Элекрические схемы

Принципиальные схемы электроснабжения

В особенности она необходима для подключения к локальной сети дома с АВР: Фото — дом с авр Чтобы бесплатно разработать однолинейную схему электроснабжения детского учреждения, частных построек гаражей, домов, квартир, киосков , многоэтажного жилого здания, завода СНТ , вахтовых вагонов, Вам понадобится ЕСКД. Порядок получения технических условий на подключение к электрическим сетям регламентирован рядом документов. При самостоятельном выполнении данной задачи необходимо помнить, что чертеж должен четко репрезентировать основные параметры электросети.

Программа XL Pro распространяется бесплатно и доступна для загрузки зарегистрированными пользователями Extranet. Назначение однолинейной схемы..

До точки подключения эксплуатационную ответственность несет поставщик электроэнергии владелец сетей , после нее — потребитель электроэнергии. Однолинейная схема должна быть информативной Как мы видим, однолинейная схема является одним из основополагающих документов в проекте электроснабжения.

К распределительной сети относятся также цепи всех назначений, связывающие первичные приборы и датчики с вторичными приборами и регулирующими устройствами. Граница балансовой принадлежности..

В замкнутых кабельных сетях все кабельные линии напряжением до В включены параллельно замкнуты , а в трансформаторных подстанциях на силовых трансформаторах со стороны низшего напряжения установлены автоматы обратной мощности, отключающие трансформаторы от сети при повреждении распределительных кабелей напряжением выше В, или специальные предохранители, обеспечивающие селективное отключение поврежденного участка. Высокая степень интерактивности интерфейса позволяет получать ответы на вопросы, часто возникающие в процессе создания схемы.

При нормальной работе пропускная способность линий составляет не менее половины расчетных нагрузок предприятия.

Высокая степень интерактивности интерфейса позволяет получать ответы на вопросы, часто возникающие в процессе создания схемы.
Как читать электрические схемы

Читайте дополнительно: Ту на укладку лэп под землю

Что такое однолинейная схема электроснабжения?

Почему схема однолинейная? Такие мероприятия необходимы для того, чтобы в дальнейшем не возникло ситуаций, которые приведут к материальным потерям предприятия.

Изображение должно содержать три фазы, питающие помещение, отходящие от них электролинии групповых сетей, данные о выключателях и устройствах защитного отключения, кабелях питания. Основное предназначение подобной исполнительной документации — информативность и предоставление визуального восприятия о конфигурации электрической сети объекта, необходимого для принятия решений при эксплуатации энергетического хозяйства.

Основные характеристики аппаратов схемы питания записываются в перечень, который оформляется в виде таблицы, заполняемой сверху вниз. Но все они как правило сложны в освоении, если Вы не занимаетесь этим профессионально. Главное, соблюсти некоторые основные требования, чтобы получившийся рисунок был понятен и нёс в себе максимум полезной информации.

Почему схема однолинейная? В схему в обязательном порядке нужно включить не только основные её составляющие кабеля ввода, заземления, УЗО , но и розетки, выключатели света в комнатах. Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем Условные обозначения Визуальное представление различных элементов, составляющих систему энергоснабжения, регламентируется нормативными источниками. Однолинейная схема — это та же принципиальная схема, только выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией, отсюда и название.

Граница зоны ответственности отображается в Договоре на электроснабжение конкретного объекта. Какие сведения должны быть указаны на однолинейной схеме?

Монтажные — согласовываются с архитектурными нюансами с указанием всех точных данных по кабелям, размерам оборудования, элементам крепежа и другим. Все очень просто: возле линии, которая определяет многофазное питание ставится цифра и перечеркнутый штрих, как на фото ниже. Пример оформления однолинейной схемы жилого дома представлен на рис. Магистральные щитовые элементы имеют горизонтальную черту, отсекающую небольшой фрагмент внизу.

Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы. В программе есть режим автоматического подбора ячейки нужной конфигурации с учетом ранее заданных критериев. Эти сети обеспечивают надежное электроснабжение потребителей, так как при отключении участка сети 6 — 10 кВ напряжение у потребителей сохраняется, но из-за сложности защиты от коротких замыканий в нашей стране применяются редко.

В большинстве случаев, электроснабжение предприятий осуществляется от энергосистем. Расчётная схема квартирного щита загородного дома На этапе эксплуатации объекта составляются однолинейные исполнительные схемы, на которых отображаются все изменения, вносимые в конфигурацию электрической сети в процессе её использования. В связи с этим все работы по проектированию схемы электроснабжения можно разбить на несколько этапов: Запрос и получение технических условий; Разработка однолинейной схемы электроснабжения на основании полученных документов; Согласование разработанной документации в организации, выдавшей технические условия.
Схема электрическая принципиальная

2.5. Принципиальные электрические схемы питания

Для проектируемых новых объектов выполняется расчетная однолинейная схема.

Сначала от заявителя требуется оформление запроса к компании, оказывающей услуги по электроснабжению, на выдачу технических условий на реализацию данной задачи.

С удалением связей то же были проблемы какие-то не удалялись. Такие учреждения есть в Белгороде, Москве, Санкт-Петербурге и других крупных и средних населенных пунктах.

К ним относят сооружения с массовым скоплением людей театры, стадионы, универмаги , электрифицированный транспорт метрополитен, железные дороги , больницы, предприятия связи, высотные здания, группы городских потребителей с суммарной нагрузкой выше кВА, некоторые силовые установки вращающиеся печи с дутьем. Вместо них используется определение фазы по количеству штрихов.

Статья по теме: Прокладка кабеля в земле гост

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы. У изображений рубильников, выключателей, автоматов, предохранителей схем распределительной сети их технические характеристики не проставляются. Её назначение скорее необходимо для выявления недочётов и нарушений и применяется при модернизации и перерасчёте электросети. В любом случае имеется следующее, что можно ограничить расчет небольшой базой типов оборудования и кабелей и менять уже по факту после расчетов.

Программа на русском языке. Поскольку в документе есть главное — информация. При маркировке схем рекомендуется цепям питания присваивать группы цифр от до Многие начинающие электрики могут усомниться в эффективности таких чертежей, ведь кажется, что непонятно, как их отобразить тогда трехфазное или двухфазное питание. Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем Условные обозначения Визуальное представление различных элементов, составляющих систему энергоснабжения, регламентируется нормативными источниками.

Что такое однолинейная схема электроснабжения и зачем нужна

Монтажный проект требует согласования с архитектурно-конструкторскими решениями и строгого указания диаметров проводов и габаритов оборудования. Отнеситесь к оформлению однолинейной схемы со всей ответственностью и тогда у вас не будет проблем с согласованием и утверждением проекта.

Но при этом однофазная проводка обозначается одной линией с одним штрихом. Для однолинейных схем электроснабжения обозначения приборов, пускателей, контакторов, выключателей, розеток и прочих элементов применяют согласно ГОСТ 2. На схеме распределительной сети показываются: аппараты управления рубильники, выключатели, переключатели ; аппараты защиты автоматы, предохранители ; преобразователи выпрямители, трансформаторы, стабилизаторы и т. Сечения проводников питающей и распределительной сетей системы электропитания КИП и СА должны выбираться по условиям нагревания электрическим током и механической прочности с последующей проверкой по потере напряжения.
Автоматическая прорисовка однолинейной схемы

Схемы электроснабжения. Схема питающих и распределительных сетей предприятия, производства.

Схема электроснабжения строительной площадки показывает связь между источниками питания и приемниками электроэнергии. В качестве источника электроснабжения района, как правило, выбирается государственная или районная энергосистема. Передача электроэнергии к распределительным пунктам или подстанциям осуществляется по питающим линиям.

На рис. 1, а показана схема электроснабжения строительства крупного промышленного предприятия, включающая ГПП и несколько потребительских подстанций (ТП). Источником питания является энергосистема. Электроснабжение может осуществляться от подстанции районной энергосистемы (рис. 1, б).  Распределение  электроэнергии  к  электроприемникам  на  напряжение  до 1000  B  осуществляется  по  распределительным  сетям  низкого  напряжения (рис. 1, в).

Рис. 1. Схемы электроснабжения строительных площадок: а – от энергосистемы; б – от районной энергосистемы; в – от потребительской подстанции: ЭС – энергосистема; РЭС – районная система; ГПП – главная понизительная подстанция; ТП – потребительская трансформаторная подстанция; М – нагрузка

Возможно электроснабжение строительных площадок и производств от смежных источников питания, например, от энергосистемы и от собственной электростанции (рис. 2). В качестве собственной электростанции может использоваться энергопоезд.

Напряжение на шинах РП от энергосистемы и собственной электростанции при   этом должно совпадать (рис. 2, а). При несовпадении напряжений применяется трансформация напряжения от энергосистемы через трансформаторы Т1 и Т2 (рис. 2, б). Возможно электроснабжение при двухстороннем питании.

Схемы электроснабжения с двухсторонним питанием повышают надежность электроснабжения, так как при повреждении одной из линий электроснабжение потребителей, питающихся от поврежденной линии, восстанавливается от второй линии через секционный выключатель на стороне низшего напряжения.

Рис. 2. Схема электроснабжения от энергосистемы и собственной электростанции: а – на одинаковом напряжении; б – с трансформацией напряжения; С – энергосистема; Г – генератор электростанции; РП – распределительный пункт; Т1, Т2 – понижающие трансформаторы; ТП – потребительская трансформаторная подстанция

Напряжение электрических сетей в системе внутреннего электроснабжения может быть 6, 10 и 20 кВ. Наиболее распространенным является напряжение 10 кВ. Оно является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ по уровню потерь мощности и напряжения в сетях.

Рис. 3. Схемы распределения электроэнергии: а – радиальная; б – магистральная

Напряжение 6 кВ используется в системах, где переход на напряжение 10 кВ считается не рациональным в связи с заменой трансформаторов и электроприемников (например, электродвигателей). Напряжение 20 кВ пока применяется только в сетях, близких от ТЭЦ с генераторным напряжением 20 кВ.

Передача электроэнергии от ИП к распределительным пунктам (РП), ТП или  отдельным  электроприемникам  может  осуществляться  по  радиальным

(рис. 3, а), магистральным (рис. 3, б) или смешанным схемам, сочетающим элементы радиальных и магистральных схем.

Радиальные схемы обладают высокой надежностью. Линии электропередач по этим схемам отходят от источника питания «по радиусам» к РП или ТП. Недостатком схемы является то, что при аварийном отключении питающей линии может оказаться обесточенной большая группа потребителей. Этот недостаток устраняется применением резервирования.

При магистральной схеме одна питающая магистраль обслуживает несколько ТП или РП.  Распределение энергии осуществляется путем выполнения ответвлений от воздушной линии к отдельным подстанциям. Питание ТП можно осуществить путем поочередного ввода ЛЭП сначала от РП к одной ТП, затем от нее к другой ТП и т. д. При магистральных схемах уменьшается протяженность сетей, количество выключателей на РП, снижаются потери мощности в сетях, затраты на сооружение сетей.

Недостатком магистральных схем является снижение надежности по сравнению с радиальными схемами, так как при повреждении магистрали обесточенными оказываются все потребители, питающиеся от нее.

Рис. 4. Распределение электроэнергии по сквозным двойным магистралям: РП – распределительный пункт; ТП – трансформаторная подстанция; АВР – устройство автоматического резервирования

Надежность электроснабжения повышается при применении двухтрансформаторных  подстанций  и  использовании  сквозных  двойных  магистралей (рис. 4). В этом случае от каждой секции РП две магистрали заводятся поочередно на каждую секцию двухтрансформаторной подстанции ТП. Если на шинах низкого напряжения ТП применить устройство автоматического резервирования, например, на автоматических выключателях, то при выходе из строя любой питающей магистрали высшего напряжения электроэнергия будет подаваться потребителям по второй магистрали путем автоматического переключения на секциях шин низкого напряжения. Такие переключения называются автоматическим включением резерва (АВР).

Распределение электроэнергии в сетях до 1 кВ. Схема электроснабжения  объектов строительства зависит от их категории по надежности и бесперебойности электроснабжения. Для электроснабжения производственных электроприемников применяются радиальные, магистральные и смешанные схемы. Магистральная схема применяется для питания нескольких электроприемников отдельного технологического агрегата, или небольшого количества мелких электроприемников, не  связанных технологическим процессом (рис. 5,  а). По радиальной схеме подключаются наиболее мощные электроприемники или отдельные распределительные пункты.

Только радиальные или магистральные схемы применяются редко. Наибольшее распространение получили смешанные схемы, сочетающие и радиальные и магистральные признаки (рис. 5, б).

Рис. 5. Схемы электроснабжения производственных потребителей: а) – магистральная; б) – смешанная; ТП – трансформаторная подстанция; Т1, Т2 – трансформаторы двухтрансформаторной ТП

Схемы осветительных сетей. Электроснабжение светильников общего освещения зданий осуществляется при напряжении 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали и при напряжении 220 В при изолированной нейтрали. Для светильников местного освещения с лампами накаливания применяется напряжение не более 220 В в помещениях без повышенной опасности и не более 42 В в помещениях с повышенной опасностью. Для переносных ручных светильников в помещениях с повышенной опасностью применяется напряжение до 42 В. При стесненных условиях работы питание переносных светильников должно быть при напряжении до 12 В через специально предназначенные трансформаторы.

Схемы электроснабжения осветительной нагрузки в системе электроснабжения цеха (фермы) любого предприятия соответствуют схемам электроснабжения силовой нагрузки, которые рассматривались выше.

При этом к схемам электроснабжения осветительных нагрузок предъявляются следующие требования:

—          электроснабжение осветительной нагрузки должно обеспечиваться совместно с электроснабжением силовой нагрузки или раздельно от электроснабжения силовой нагрузки. Целесообразность совмещения питания электроприемников силовой и осветительной нагрузок должна подтверждаться техникоэкономическими расчетами;

—          схемы питания осветительных установок в зданиях (ремонтные цехи и мастерские, бетонные и растворные заводы, административные помещения) должны допускать автоматизированное управление освещением;

—          схемы питания осветительных установок должны обеспечивать надежность и безопасность электроснабжения.

Аварийное освещение требует создания для него самостоятельной системы электроснабжения, независимой от сети рабочего освещения. Независимым источником питания аварийного освещения является трансформатор, получающий питание от шин, не связанных с шинами рабочего освещения, генератор, приводимый каким-либо первичным двигателем или аккумуляторная батарея.

Схемы питания осветительных сетей показаны на рис. 6 – 8.

Рис. 6.  Схема совместного питания силовой и осветительной нагрузок от двух подстанций (ТП-1, ТП-2)

На рис. 6 приведена схема совместного питания силовой и осветительной нагрузки от двух однотрансформаторных подстанций. Схема совмещенного питания силовой и осветительной нагрузок от одного трансформатора снижает количество трансформаторов по сравнению со схемой раздельного питания этих нагрузок.

На рис 7 приведена схема питания светильников в производственных цехах (ремонтно-механический, столярный, арматурный) от двух трансформаторов.

Рис. 7.  Схема питания осветительной нагрузки в цехе от двух трансформаторов

В этой схеме чередуются ряды светильников, питающихся от разных трансформаторов. При исчезновении напряжения на одном из трансформаторов потеряет питание половина светильников. Освещенность в цехе снизится на 50%. Это позволяет продолжать работу, выполнять определенные технологические операции, не требующие высокой освещенности.

Схемы наружного и уличного освещения. Электроснабжение светильников  наружного  и  уличного  освещения  осуществляется  по  магистральной схеме с равномерной загрузкой фаз (рис. 8).

Рис. 8. Схема наружного и уличного электроснабжения

Однолинейная схема электроснабжения – общие понятия, виды и проектирование

Монтаж электрической проводки, коммутационных и защитных устройств в квартире, частном доме или на предприятии требует основательного подхода. Для этого предварительно составляется однолинейная схема электроснабжения. Рассмотрим, как и в соответствии с какими требованиями решается указанная задача.

Понятие и назначение однолинейной схемы

Однолинейная схема электроснабжения (ОСЭ) — это документ, упрощенно отражающий расположение силовых линий и мест их соединения, коммутационных устройств, распределительных пунктов и т. д. Это способствует нанесению значительного объема информации на одном чертеже.

Благодаря ей упрощается процесс монтажа электрической цепи. Также она необходима для последующей сдачи в соответствующие органы для подтверждения проекта электроснабжения конкретного объекта. Без ОСЭ не получится подключиться к централизованной магистрали.

Подвод электроэнергии к частному домук содержанию ↑

Особенности принципиальной электрической схемы

Принципиальная схема дает развернутую информацию о функционировании электрической части объекта. Она в отдельности рассматривает компоненты цепи, отображая рабочие характеристики и разъясняющие чертежи по электрической и электромагнитной связи оборудования. Принципиальный проект электроснабжения является базовым для остальных видов документации.

Составление принципиального чертежа может вестись разнесенным или совмещенным методом. Первый вариант предполагает отображение большого количества коммутационных и защитных устройств. Для обеспечения наглядности работы всех элементов их рассматривают отдельно друг от друга. При последовательном расположении устройств каждому из них присваивается конкретное обозначение в порядке очередности. При наличии отдельных цепей их располагают параллельно.

Пример однолинейной схемы подключения объекта

Совмещенная методика основана на отображении всех защитных и коммутационных устройств в непосредственной близости. В оставшемся свободном месте на полях допускается расположить расшифровку условно-графических элементов. В тех случаях, когда устройство задействовано не полностью, следует отразить его целиком на чертеже, обозначив какая часть используется. При этом не применяемую часть разрешается изобразить в укороченном виде.

к содержанию ↑

Разница однолинейной и принципиальной схемы

ОСЭ представляет собой чертеж, на котором изображены компоненты сети с номинальными параметрами. Они указываются на схеме условными значками, которые соединяются одной линией, независимо от количества используемых фаз, что является главным отличием от принципиальных схем. Устройства отображаются в соответствии с установленными правилами.

Принципиальная однолинейная схемак содержанию ↑

Разновидности однолинейных схем

ОСЭ подразделяются на расчетные и исполнительные. Далее рассмотрим их отличия.

Расчетные

Разрабатываются для объектов, которые впервые подключаются к питающей электросети. В процессе составления чертежа понадобится сделать ряд вычислений. Они касаются нагрузок и потерь напряжения, которые необходимы для подбора кабельных линий, коммутационной аппаратуры и т. д.

При этом расчетная схема может включать в себя следующую документацию:

1. Структурный проект электрооборудования, который отражает силовую часть между источником и потребителем (точки подключения, ЛЭП, трансформаторные подстанции, распределительные щиты, коммутационные устройства).
2. Функциональная схема наглядно показывает работу используемого на объекте оборудования, а также определяет категорию опасности. Как правило, разрабатывается для зданий промышленного назначения.
3. Расположение пожарной сети.
4. Монтажный проект, утвержденный соответствующими инстанциями.

Проект электроснабжения стройплощадки жилого дома

Обратите внимание! От правильности составления расчетной схемы зависит будущая безопасность эксплуатации, в т. ч. электрическая и пожарная.

к содержанию ↑

Исполнительные

Создается для объектов с действующей схемой электроснабжения, при необходимости замены или модернизации отдельных участков цепи. В исполнительном проекте отображается:

• реальное состояние электросети;
• перечень задействованного оборудования;
• рекомендации по устранению зафиксированных неисправностей и монтажу дополнительного оборудования.

Схема электроснабжения частного дома

При разработке схемы для крупных объектов следует отдельно отразить все элементы. Сначала подготавливается однолинейная схема распределительного щита всего объекта, затем для каждого отдельного помещения с указанием линий связи.

к содержанию ↑

Порядок разработки ОСЭ

При создании однолинейного проекта электросети понадобится соблюдать определенные нормативные правила. При этом подбор отдельных элементов цепи должен вестись согласно ПУЭ.

Какую информацию должна нести ОСЭ

На схеме, предназначенной для формирования проекта электроснабжения, обязательно потребуется отразить:

• точку подключения к источнику питания;
• тип вводного аппарата (автомат или распределительный пункт) с указанием номинального тока;
• сведения об используемых счетчиках для учета электроэнергии;
• марку, длину, сечение и количество токопроводящих жил кабельных линий;
• расчетные потери напряжения и нагрузку;
• используемые защитные устройства;
• расположение внутренней и наружной сети освещения.

к содержанию ↑

Этапы разработки

Перед началом разработки однолинейного проекта электрической сети понадобится получить техническое условие. Для этого потребуется обратиться в муниципальный участок электросетей. Техническим условием определяется место подключения объекта к питающей сети, а также границы распределения будущего проекта электроснабжения.

После этого потребуется посетить отдел архитектуры и градостроительства по месту жительства. В нем сделать запрос на выдачу генерального плана земельного участка. Это необходимо для точного определения места прокладки питающей линии от точки подключения, исключая пересечения с другими инженерными сооружениями. Также можно определить длину будущей кабельной линии.

Порядок подключения к электрическим сетям

На следующем этапе выполняется расчет планируемых нагрузок, с отображением всех требуемых элементов на однолинейной схеме. На завершающей стадии останется утвердить проект и получить разрешение на подключение к питающей сети.

к содержанию ↑

Требования ГОСТ и нюансы оформления

Построение ОСЭ ведется в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД. Для этого используются следующие номера ГОСТов:

• 709-89 — токопроводящие проводники, электрооборудование и контактные соединения;
• 710-81 — нанесение буквенно-цифровых обозначений;
• 721-74 — элементы общего использования;
• 732-68 — обозначение источников света;
• 755-87 — коммутационные аппараты и контактные соединения;
• 702-2011 — правила оформления схем.

Буквенно-цифровые обозначения в схемах по ГОСТ 2.710-81

При оформлении чертежа рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Первоначально чертится рамка и штамп установленной формы.
2. При необходимости можно разнести чертеж на несколько листов, чтобы было легче его читать. В этом случае формируется список со сквозной нумерацией.
3. Осуществление маркировки элементов цепи производится от источника питания к конечному потребителю. Для этого используются заглавные латинские буквы и арабские цифры. Первые указывают фазу переменного тока, а вторые — последовательность цепи.
4. Для обозначения положительной полярности используются нечетные цифры, а отрицательной — четные.
5. Расшифровка маркировки составляющих цепи выполняется в левой части чертежа или непосредственно над каждым элементом.
6. Основные параметры питающей сети, а также потребителей можно сносить в отдельную таблицу. При этом ее размер не регламентируется.
7. Допускается использовать свободные участки ОСЭ для отображения технических характеристик кабельных линий в виде текста.

к содержанию ↑

Условно-графическое отображение компонентов цепи

Для составления ОСЭ понадобится использовать определенные условные обозначения. Их большая часть отражена ГОСТами ЕСКД 2.721-74, 2.709-89, 2.755-87 и 2.732-68 в отдельных таблицах.

Проверка и утверждение проекта

После завершения разработки ОСЭ на ней ставится подпись непосредственного исполнителя. В дальнейшем понадобится получить согласование проекта от ответственного специалиста со стороны поставщика, который осуществляет проверку предоставленных данных.

Заключительным этапом станет получение разрешения на реализацию проекта от руководителя муниципальных электросетей. В зависимости от установленного штата указанной организации, проверяющий и утверждающий специалист может совмещать обязанности.

к содержанию ↑

Создание чертежа при помощи специализированных программ

Развитие компьютерных технологий значительно упростило процесс создания ОСЭ. Для этих целей разработаны программы, которые позволяют в кратчайшие сроки выполнить проект в соответствии со всеми государственными стандартами на компьютере. Далее рассмотрим наиболее распространенные варианты.

1 2 3 схема

Относится к категории бесплатных ПО. Как правило, используется студентами и начинающими пользователями. Программа русифицирована и доступна к скачиванию на официальном сайте. С ее помощью можно подобрать серию и размер планируемого корпуса электрического щита, а также обозначить каждый отдельный автомат. Программа разработана для создания однолинейных схем квартирного типа. Для управления функциями достаточно использовать только мышку.

Бесплатная программа 1-2-3 схемак содержанию ↑

XL Pro² от Legrand

Предназначена для проектирования электрических схем с использованием элементов, которые рассчитаны на низкое напряжение. Для компоновки и размещения распределительных шкафов и щитков серии XL³ можно использовать следующие методики:

1. В подготовленном программой перечне выбрать компоненты электросети фирмы Legrand.
2. Посредством формирования однолинейной схемы.

Программа проектирования и расчета создания схемы электро шкафов XL PRO 2

Программное обеспечение также распространяется бесплатно, но требуется предварительная регистрация. XL Pro² способна в автоматическом режиме определить и разместить на схеме необходимый тип распределительного комплекса, а также обозначит стоимость оборудования.

к содержанию ↑

XL PRO³

Предусматривает возможность использования методик составления электрической схемы аналогичной программы XL Pro². Компоновать ОСЭ можно элементами фирмы Legrand, которые рассчитаны на ток до 6,3 кА. При этом имеется функция автоматической корректировки мест расположения электрооборудования, подбора распределительных щитков с указанием их стоимости. Скачать XL PRO³ можно на официальном сайте.

Модуль визуализации Legrand XL Pro³к содержанию ↑

Rapsodie — компоновка распределительных щитов

Рассматриваемая программа осуществляет быструю компоновку низковольтных распределительных шкафов фирмы Schneider-Electric. Помимо основных элементов в схему можно добавить и различные дополнительные аксессуары, с возможностью добавления недостающих видов электрооборудования. При этом имеется функция автоматической корректировки конфигурации ранее выбранных элементов однолинейной схемы. В конечном итоге можно визуализировать разработанный проект, а также отобразить его стоимость с учетом затрат на монтажные работы.

Rapsodie поставляется в русскоязычном виде с доступным и понятным интерфейсом, с возможностью экспорта или распечатки полученного результата. Для использования продукта понадобится предварительно подать заявку на официальном сайте. После ее одобрения пользователь проходит обучающий курс.

Программа Шнайдер электрик Rapsodie

Чтобы правильно начертить ОСЭ, понадобится соблюдать установленные нормы и правила. Для этого необходимо изучить соответствующую техническую документацию. Применение актуальных программ для рисования способствует существенному ускорению процесса создания чертежа.

Однолинейная схема электроснабжения – общие понятия, виды и проектирование

Схемы электрических сетей — Студопедия

На современном уровне, при высокой степени охвата обжитой территории страны сетями, речь идет об оптимизации развития существующей электрической сети, при которой необходимо исходить из общих принципов ее построения с учетом перспективы.

Выбор схемы электрических сетей выполняется на следующие расчетные уровни:

единая электрическая сеть – расчетный срок 10 лет;

распределительная сеть – 5 лет;

сеть внешнего электроснабжения промышленного предприятия – срок ввода в работу (освоения полной мощности) предприятия.

При проектировании электрических сетей должна обеспечиваться экономичность их развития и функционирования с учетом рационального сочетания сооружаемых элементов сети с действующими.

Общепринятая классификация электрических сетей по их конфигурации отсутствует. Однако, несмотря на многообразие применяемых схем, любую электрическую сеть можно разделить на отдельные участки, опирающиеся на центры питания ЦП, и отнести к одному из рассмотренных ниже типов [5].

Одинарная радиальная (магистральная) сеть (рис. 4.2,а) является наиболее дешевой, но наименее надежной. Эта сеть получила широкое распространение как первый этап развития сети. Однако уже на первом этапе следует решить, в каком направлении намечается дальнейшее развитие сети, чтобы привести ее к одному из типов по рис. 4.2,б, в или г.

Рис.4.2. Основные типы конфигурации сети

Двойная радиальная (магистральная) сеть (рис. 4.2,б) обеспечивает резервирование питания потребителей и возможность подключения подстанций по простейшим блочным схемам или по упрощенным схемам без сборных шин.

Замкнутая кольцевая сеть (рис. 4.2,в), как и предыдущая, обладает высокой надежностью и обеспечивает возможность подключения подстанций по упрощенным схемам без сборных шин.

Широко применяется замкнутая сеть, опирающаяся на два ЦП (рис. 4.2,г). Такая сеть (одинарная или двойная) образуется в результате поэтапного развития сети между двумя ЦП. Преимуществами такой сети являются возможность охвата большой территории сетями, возможность присоединения подстанций по упрощенным схемам без сборных шин и возможность присоединения новых подстанций. Недостатками такой сети являются неэкономичное потокораспределение при разных напряжениях ЦП и повышенный уровень токов КЗ.

Узловая сеть (рис. 4.2,д) имеет более высокую надежность за счет присоединения к трем ЦП, однако плохо управляема в режимном отношении и требует сооружения сложной узловой подстанции. Создание такой сети, как правило, бывает вынужденным.

Многоконтурная сеть (рис. 4.2,е) является, как правило, результатом неуправляемого развития сети в условиях ограниченного количества и неравномерного размещения ЦП. Такая сеть характеризуется сложными схемами присоединения подстанций, трудностями обеспечения оптимального режима, повышенными уровнями токов КЗ.

Основой рационального развития сети является применение простых типов конфигураций сетей. Для распределительной сети такими конфигурациями являются, в первую очередь, двойная радиальная (магистральная) сеть и одинарная замкнутая, опирающаяся на два ЦП.

Двойная радиальная сеть эффективнее при небольших расстояниях от потребителей до ЦП и при высоких уровнях нагрузки. Этот тип сети находит применение для электроснабжения промышленных предприятий и отдельных районов крупных городов на напряжении 110 кВ. К двойной радиальной сети 110 кВ, выполненной двухцепной линией, присоединяется, как правило, не более двух подстанций, при двух одноцепных линиях – не более трех подстанций.

Одинарная замкнутая сеть, опирающаяся на два ЦП, находит широкое применение в распределительных сетях 110 кВ для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, а также в распределительных сетях 220 кВ, обеспечивая с наименьшими затратами максимальный охват территории. Присоединение к такой сети подстанций осуществляется по упрощенным схемам без сборных шин.

Одним техническим ограничением для одинарной замкнутой сети является пропускная способность головных участков, каждый из которых должен обеспечить электроснабжение всех потребителей при аварийном отключении другого головного участка. Другими техническими ограничениями для такой конфигурации сети являются количество присоединенных подстанций и предельная длина сети. Количество присоединенных подстанций, как правило, не более трех, предельная длина сети при напряжении 220 кВ, как правило, не должна превышать 250 км, а при напряжении 110 кВ – 120 км.

При возникновении таких ограничений одинарная замкнутая сеть, опирающаяся на два ЦП, может быть преобразована по одному из вариантов, показанных на рис. 4.3. Схема рис. 4.3,а является предпочтительнее, так как не усложняет конфигурацию сети. Однако, возможность применения такой схемы обусловлена благоприятным размещением нового ЦП3 относительно рассматриваемой сети.

Рис. 4.3. Варианты развития замкнутой сети

Схемы рис. 4.3,б и в приводят к созданию узловых (б) и многоконтурных (в) конфигураций сети и усложнению схем отдельных подстанций. Схема рис. 4.3,в применяется в тех случаях, когда сооружение нового ЦП оказывается нецелесообразным.

Двойная замкнутая сеть обладает большой пропускной способностью и может использоваться длительное время без преобразования в другие типы. Она применяется, в частности, в сетях 110 кВ систем электроснабжения крупных городов и транспортных систем (участков железных дорог, газо- и нефтепроводов). При напряжениях 110 и 220 кВ к такой сети можно подключать до пяти промежуточных подстанций по упрощенным схемам без сборных шин.

Замкнутые кольцевые сети, опирающиеся на один ЦП, используются, как правило, на первом этапе развития сети в сельской местности и городах с последующим преобразованием на два участка одинарной или двойной замкнутой сети, опирающейся на два ЦП.

Применение сложнозамкнутых конфигураций распределительной сети из-за присущих им недостатков нежелательно. Однако в условиях развивающейся сети избежать их не удается. По мере появления новых ЦП следует стремиться к упрощению многоконтурной сети. При этом новые ЦП следует размещать в узловых точках сети.

Простая схема электроснабжения — Energy

Простая схема электроснабжения

Проектирование электроснабжения необходимо для реализации всего процесса электрификации объекта в целом. Проектирование отображает все элементы и операции по процессу электрификации. Самой основной схемой в проектирование электроснабжения  является принципиальная однолинейная схема. Она имеет еще название – простая схема электроснабжения. Почему именно простая? Из-за того, что она очень проста в проектировании. Все элементы изображаются простым графическими вариациями, а именно в виде – линий.

 В тоже время структура схемы электропроекта достаточно емкая.

Пример проекта электроснабжения дома

Читая такую схему можно понять как общие положения всей электрической сети, так и определенные характеристики ее элементов. В свою очередь, простейшая однолинейная схема электроснабжения бывает двух видов: исполнительная и расчётная. Отличие их в эксплуатационных условиях объекта, для которого простая схема проектируется. Понимается это так: если объект находится в эксплуатации (есть электрическая рабочая сеть), тогда проектируется простая исполнительная схема электрификации. А вот, если объект не был в эксплуатации, тогда проектируется простая расчетная схема.

Простая расчетная и исполнительная схема электроснабжения

Для рассмотрения основ проектирования таких схем, нужно разделить все комплексные операции на этапы.

Первым этапом в составлении и расчетной, и исполнительной простой схемы является необходимость расчетных и вычислительных работ, а также последующее представление их результатов графически. Для расчетной схемы проводятся вычисления более детальные, чем те же самые вычисления, которые реализуются в исполнительной схеме. Объясняется это тем, что ориентир при выполнении расчетов в исполнительной схеме берется от показателей действующей электрической сети, а вот во время проектирования расчетной схемы (действующей электрической сети – нет) все расчетные работы намного кропотливее и сложнее проводить, так как начинать приходится с самого начала.

Стоит добавить, что если вы решили просто модернизировать свою электрическую сеть (перейти на трехфазное подключение электрической проводки), тогда вам нужно выбрать именно простую исполнительную схему. Это намного облегчит процесс проектирования.

Стоит упомянуть о недостатках такой простой электрической схемы электроснабжения. Практика показывает, что из-за определенных структурных недостатков распределения питания между потребителями, возникают различного рода поломки. Поэтому, при проектировании простой схемы электроснабжения лучше внести дополнения в плане изменения способа распределения электрического питания потребителям электрической энергии.

Дополнения простой схемы электроснабжения

 В большинстве современных семей, используется большое количество электрических приборов. В свою очередь есть такие приборы, которые потребляют большое количество электроэнергии. К примеру: стиральная машина, электрическая плита, кондиционер и тому подобные потребители. В частных домах используется освещение прилегающей территории, а также система автономного отопления. Так как проводка в большинстве случаев однофазная, она может не выдержать. Поэтому, если существует возможности модернизации системы из однофазной в трехфазную – лучше этой возможностю не пренебрегать.

Обобщив информацию, которая представлена в этом материале, можно сделать вывод, что к работе по проектированию простой схемы подключения электропроводки нужно подходить очень ответственно и ориентироваться не только на требования и правила ее составления, но и учесть практическую значимость рекомендаций по ее дополнению. 

В тоже время структура схемы электропроекта достаточно емкая. Читая такую схему можно понять, как общие положения всей электрической сети, так и определенные характеристики ее элементов. В свою очередь, простейшая однолинейная схема электроснабжения бывает двух видов: исполнительная и расчётная. Отличие их в эксплуатационных условиях объекта, для которого простая схема проектируется. Понимается это так, если объект находится в эксплуатации (есть электрическая рабочая сеть), тогда проектируется простая исполнительная схема электрификации. А вот если объект не был в эксплуатации, тогда проектируется простая расчетная схема.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

Дата публикации:
20.10.2014

Однолинейная схема системы электроснабжения

— объяснение и преимущества объединения генерирующих станций

Электроэнергия вырабатывается на генерирующих станциях и по передающей сети передается потребителям. Между генерирующими станциями и распределительными станциями используются три различных уровня напряжения (уровень передачи, дополнительной передачи и уровень распределения).

Высокое напряжение требуется для передачи на большие расстояния, а низкое напряжение требуется для электроснабжения.Уровень напряжения продолжает снижаться от системы передачи к системе распределения. Электроэнергия вырабатывается трехфазным синхронным генератором (генераторами переменного тока), как показано на рисунке ниже. Напряжение генерации обычно составляет 11 кВ и 33 кВ.

Это напряжение слишком низкое для передачи на большие расстояния. Следовательно, она повышается до 132, 220, 400 кВ или более повышающими трансформаторами. При этом напряжении электрическая энергия передается на основную подстанцию, где энергия поступает от нескольких подстанций.

Напряжение на этих подстанциях понижается до 66 кВ и подается в подсистему передачи для дальнейшей передачи на распределительные подстанции. Эти подстанции расположены в районе центров нагрузки.

Напряжение дополнительно снижено до 33 кВ и 11 кВ. Крупные промышленные потребители получают питание на уровне первичного распределения 33 кВ, в то время как более мелкие промышленные потребители получают напряжение 11 кВ.

Напряжение дополнительно понижается распределительным трансформатором, расположенным в жилом и коммерческом районе, где оно подается этим потребителям на вторичном уровне распределения трехфазного напряжения 400 В и однофазного 230 В.

Преимущество объединения генерирующих станций

Энергосистема состоит из двух или более генерирующих станций, соединенных соединительными линиями. Объединение генерирующих станций имеет следующие важные преимущества.

1. Позволяет экономично взаимно передавать энергию из зоны избытка в зону дефицита.
2. Меньшая общая установленная мощность для удовлетворения пикового спроса.
3. Требуется меньшая резервная генерирующая мощность.
4. Он позволяет в любое время производить энергию на самой эффективной и дешевой станции.
5. Это снижает капитальные затраты, эксплуатационные расходы и стоимость произведенной энергии.
6. Если произошла серьезная поломка блока генерирующей системы во взаимосвязанной системе, то перебоев в электроснабжении нет.

Соединение обеспечивает оптимальное использование энергоресурсов и большую надежность электроснабжения. Это обеспечивает экономичную генерацию энергии за счет оптимального использования экономичной электростанции большой мощности.Взаимосвязь между сетью осуществляется либо посредством линий HVAC (высокого напряжения переменного тока), либо через линии HVDC (высокого напряжения постоянного тока).

.Блок-схема

, характеристики и приложения

Мы знаем, что существуют различные типы электрических и электронных схем, в которых используется источник постоянного тока. Обычно мы не можем использовать батареи постоянного тока из-за их дороговизны и необходимости замены в разряженном состоянии. В этой ситуации нам нужна схема, которая может переключать источник переменного тока на источник постоянного тока. Схема фильтра выпрямителя включает в себя обычный источник питания постоянного тока . Нормальный источник питания постоянного тока o / p остается стабильным, если нагрузка контрастная.Хотя в некоторых электронных схемах чрезвычайно важно поддерживать постоянный источник питания постоянным независимо от альтернативного источника переменного тока. В противном случае цепь будет повреждена. Чтобы преодолеть эту проблему, можно использовать устройства регулирования напряжения. Таким образом, сочетание устройств регулирования напряжения с обычным источником питания постоянного тока называется Источник питания постоянного тока . Это электрическое устройство, используемое для создания постоянного источника постоянного тока независимо от альтернативного источника переменного тока.

Что такое регулируемый источник питания?

IC Регулируемый источник питания (RPS) — это электронная схема одного типа, предназначенная для обеспечения стабильного постоянного напряжения фиксированного значения на клеммах нагрузки независимо от колебаний нагрузки.Основная функция регулируемого источника питания — преобразование нерегулируемого переменного тока (AC) в устойчивый постоянный ток (DC). RPS используется для подтверждения того, что при изменении входа выход будет стабильным. Этот источник питания также называется линейным источником питания, и он позволяет вводить переменный ток, а также обеспечивает стабильный выход постоянного тока. Пожалуйста, обратитесь к ссылке, чтобы узнать больше о — Классификация источников питания и ее различные типы

Схема регулируемого источника питания

Блок-схема регулируемого источника питания

Блок-схема регулируемого источника питания в основном включает шаг понижающий трансформатор , выпрямитель, фильтр постоянного тока и регулятор.Модель Конструкция и работа регулируемого источника питания обсуждается ниже.

Блок-схема регулируемого источника питания

Трансформатор и источник переменного тока

Источник питания может использоваться для обеспечения необходимого количества энергии при точном напряжении от основного источника, например, от батареи. Трансформатор изменяет напряжение сети переменного тока до необходимого значения, и его основная функция заключается в повышении и понижении напряжения. Например, понижающий трансформатор используется в транзисторной радиосвязи, а повышающий трансформатор используется в CRT .Трансформатор обеспечивает отделение от линии электропередачи, и его следует использовать, даже если не требуется никаких изменений напряжения.

Выпрямитель

Выпрямитель — это электрическое устройство, используемое для преобразования переменного тока в постоянный. Это может быть двухполупериодный выпрямитель, а также однополупериодный выпрямитель с помощью трансформатора или мостового выпрямителя, иначе вторичная обмотка с центральным ответвлением. Однако выходное напряжение выпрямителя может быть переменным.

Фильтр

Фильтр в регулируемом источнике питания в основном используется для выравнивания разницы переменного тока от скорректированного напряжения.Выпрямители подразделяются на четыре типа, а именно: конденсаторный фильтр, индуктивный фильтр, LC-фильтр и RC-фильтр.

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения в регулируемом источнике питания необходим для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока, обеспечивая регулирование нагрузки, а также линейное регулирование. По этой причине мы можем использовать стабилизаторы, такие как стабилитроны, транзисторные или трехконтактные встроенные стабилизаторы. Блок питания с импульсным переключением может использоваться для подачи большого тока нагрузки за счет небольшого рассеивания мощности в последовательном транзисторе.

Характеристики регулируемого источника питания

Качество источника питания может определяться несколькими факторами, а именно током нагрузки, напряжением, источником и регулировкой напряжения, подавлением пульсаций, импедансом o / p и т. Д. Некоторые из факторов объясняются ниже.

Регулировка нагрузки

Регулировка нагрузки также известна как эффект нагрузки. Это можно определить так: всякий раз, когда ток нагрузки изменяется от наименьшего к наибольшему значению, выход регулируемого напряжения будет изменяться.Это можно рассчитать с помощью следующего уравнения.

Регулировка нагрузки = V без нагрузки — V полная нагрузка

Из приведенного выше уравнения регулирования нагрузки мы можем сделать вывод, что всякий раз, когда возникает напряжение холостого хода, сопротивление нагрузки будет неограниченным. Точно так же, когда возникает напряжение полной нагрузки, сопротивление нагрузки будет наименьшим значением. Таким образом, регулирование напряжения будет потеряно.
% стабилизации нагрузки = (Vno load — Vfull load) / (Vfull-load) X 100

Минимальное сопротивление нагрузки

Сопротивление нагрузки, на которое источник тока подает свой заряженный ток полной нагрузки при номинальном напряжении. называться наименьшим сопротивлением нагрузки.

Наименьшее сопротивление нагрузки = напряжение при полной нагрузке / ток при полной нагрузке

Регулирование линии или источника

На блок-схеме источника питания входное напряжение составляет 230 В, однако на практике; есть существенные различия в напряжении сети переменного тока. Поскольку это сетевое напряжение питания i / p относительно нормального источника питания, отфильтрованное o / p мостового выпрямителя приблизительно прямо пропорционально сетевому напряжению переменного тока. Регулирование источника может быть определен как Modify в регулируемом O / P напряжения для определенного диапазона низкого напряжения.

Выходное сопротивление

Выходное сопротивление регулируемого источника питания очень мало. Несмотря на то, что внешнее сопротивление нагрузки может быть изменено, в пределах напряжения нагрузки изменений не наблюдается. Импеданс o / p идеального источника напряжения равен нулю.

Подавление пульсаций

Стабилизаторы напряжения фиксируют выходное напряжение относительно колебаний входного напряжения. Пульсация равна периодической разнице между напряжением i / p. Таким образом, регулятор напряжения удовлетворяет пульсации, приближающиеся к нерегулируемому напряжению i / p.Поскольку в стабилизаторе напряжения используется отрицательная обратная связь, искажение можно уменьшить с коэффициентом, аналогичным коэффициенту усиления.

Области применения регулируемого источника питания

Области применения регулируемого источника питания включают следующее.

Стабилизированный источник питания (RPS) — это встроенная схема, используемая для преобразования нерегулируемого переменного тока в стабильный постоянный ток с помощью выпрямителя. Основная функция этого состоит в том, чтобы подавать постоянное напряжение в цепь, которая должна работать с определенным пределом мощности.

• Зарядные устройства для мобильных телефонов
• Регулируемые источники питания в различных устройствах
• Различные генераторы и усилители

Таким образом, это все о регулируемом источнике питания (RPS) . Из приведенной выше информации, наконец, можно сделать вывод, что RPS меняет нерегулируемый переменный ток на стабильный постоянный ток. Регулируемый источник питания постоянного тока также называется линейным источником питания. Этот источник питания обеспечивает вход переменного тока, а также обеспечивает стабильное отключение постоянного тока.Вот вам вопрос, что такое двойной источник питания постоянного тока?

.Схема импульсного источника питания

с пояснениями

Каталог

1. История развития импульсного источника питания

Импульсный источник питания заменил транзисторный линейный источник питания более 30 лет. Первым появляется серийный импульсный источник питания. Топология главной цепи аналогична топологии линейного источника питания. Однако после того, как силовой транзистор находится в состоянии переключения, была разработана технология управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).Он используется для управления импульсным преобразователем для получения импульсного источника питания PWM. Он характеризуется частотой импульсов 20 кГц или широтно-импульсной модуляцией. Эффективность импульсного источника питания PWM может достигать 65% ~ 70%, в то время как эффективность линейного источника питания составляет всего 30% ~ 40%. В эпоху глобального энергетического кризиса это вызвало повсеместную озабоченность. Линейный источник питания работает на промышленной частоте, поэтому его заменяет импульсный источник питания PWM с рабочей частотой 20 кГц, что позволяет значительно экономить энергию.Это известно как революция 20 кГц в истории развития технологий электропитания. Поскольку микросхемы ULSI продолжают уменьшаться в размерах, блоки питания становятся намного больше микропроцессоров; для аэрокосмической, подводной и военной промышленности, а также для портативных электронных устройств с батарейным питанием (таких как портативные калькуляторы, мобильные телефоны и т. д.) требуется меньший и более легкий источник питания. Поэтому к импульсному источнику питания предъявляются требования к компактности и легкости, в том числе к объему и весу магнитных компонентов и конденсаторов.Кроме того, импульсный источник питания должен иметь более высокий КПД, лучшую производительность и более высокую надежность.

12V 10A импульсный источник питания (со схемой и пояснением)

2. Основной принцип импульсного источника питания

2.1 Основной принцип импульсного источника питания PWM

Понять рабочий процесс довольно легко. импульсный источник питания. В линейном источнике питания силовой транзистор работает в линейном режиме.В отличие от линейного источника питания, импульсный источник питания с ШИМ позволяет силовому транзистору работать во включенном и выключенном состояниях. В обоих состояниях произведение вольт-ампер, приложенное к силовому транзистору, всегда мало (напряжение низкое, а ток большой при включении; напряжение высокое, а ток небольшой в выключенном состоянии). Произведение вольт-ампер на силовом устройстве — это потери на силовом полупроводниковом устройстве.

По сравнению с линейными источниками питания, импульсные источники питания с ШИМ работают более эффективно с помощью «прерывателя», который должен преобразовывать входное напряжение постоянного тока в импульсное напряжение с амплитудой, равной амплитуде входного напряжения.Продолжительность включения импульса регулируется контроллером импульсного источника питания. Когда входное напряжение фиксируется в виде прямоугольной волны переменного тока, его амплитуда может быть увеличена или уменьшена трансформатором. Количество групп напряжения на выходе можно увеличить, увеличив количество вторичных обмоток трансформатора. Наконец, после выпрямления и фильтрации этих сигналов переменного тока получается выходное напряжение постоянного тока.

Основное назначение контроллера — обеспечение стабильного выходного напряжения, а его рабочий процесс очень похож на линейный контроллер.Это означает, что функциональный блок опорного напряжение и ошибки усилитель контроллера может быть разработан, чтобы быть идентичны линейным регулятор. Они отличаются тем, что выходной сигнал усилителя ошибки (напряжение ошибки) проходит через блок преобразования импульсов напряжения перед включением силового транзистора.

Импульсные источники питания

имеют два основных режима работы: прямое преобразование и повышающее преобразование. Хотя расположение различных частей мало отличается, рабочий процесс сильно различается, и они имеют разные преимущества в конкретных ситуациях.

Преимущество прямого преобразователя состоит в том, что выходное напряжение имеет более низкий пик пульсаций, чем повышающий преобразователь, и может выдавать относительно высокую мощность. Прямой преобразователь может обеспечивать мощность в несколько киловатт.

Повышающий преобразователь имеет высокий пиковый ток и поэтому подходит только для приложений с мощностью не более 150 Вт. Во всех топологиях эти преобразователи используют самые маленькие компоненты и поэтому популярны в приложениях с малой и средней мощностью.

2.2 Принцип работы импульсного источника питания

(1) Входная мощность переменного тока выпрямляется и фильтруется в постоянный ток.

(2) Управляйте переключающей трубкой с помощью высокочастотного сигнала ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и подавайте постоянный ток на первичную обмотку переключающего трансформатора.

(3) Вторичная обмотка переключающего трансформатора индуцирует высокочастотное напряжение, которое подается на нагрузку посредством выпрямления и фильтрации.

(4) Выходная часть возвращается в схему управления через определенную цепь для управления коэффициентом заполнения ШИМ для достижения стабильного выхода.

3. Состав схемы импульсного источника питания

Основная схема импульсного источника питания состоит из входного фильтра электромагнитных помех (EMI), схемы выпрямления и фильтрации, схемы преобразования мощности и схемы контроллера ШИМ. , а также схему выпрямления и фильтрации на выходе. Вспомогательная цепь имеет схему защиты от перенапряжения на входе, схему защиты от перенапряжения на выходе, схему защиты от перегрузки по току на выходе и схему защиты от короткого замыкания на выходе.

Принципиальная схема импульсного блока питания выглядит следующим образом:

Рисунок 1. Блок-схема импульсной цепи питания

4. Принцип входной цепи и общей цепи

4.1 Принцип входной цепи выпрямления и фильтрации переменного тока

Рисунок 2. Схема входного фильтра, выпрямительный контур

① Схема защиты от молнии: при ударе молнии и высоком напряжении в электросети эта схема состоит из MOV1, MOV2, MOV3, F1, F2, F3 и FDG1.Когда напряжение, приложенное к варистору, превышает его рабочее напряжение, его сопротивление уменьшается, так что энергия высокого напряжения расходуется на варисторе. Если ток слишком велик, F1, F2 и F3 сгорит и защитит последующую цепь.

② Схема входного фильтра: сеть фильтров с двойным π-типом, состоящая из C1, L1, C2 и C3, в основном подавляет электромагнитный шум и сигналы помех от входного источника питания, чтобы предотвратить помехи для источника питания, а также предотвращает помехи от высокочастотных помех. генерируется самим источником питания из-за вмешательства в электросеть.При включении питания C5 должен заряжаться. Поскольку мгновенный ток велик, добавление RT1 (термистора) может эффективно предотвратить импульсный ток. Поскольку мгновенная энергия полностью расходуется на резисторе RT1, сопротивление RT1 уменьшается после повышения температуры через определенное время (RT1 — отрицательная составляющая температурного коэффициента). В это время потребление энергии очень мало, и последующая схема может нормально работать.

③ Схема фильтра выпрямителя: после того, как напряжение переменного тока выпрямляется с помощью BRG1, оно фильтруется с помощью C5 для получения относительно чистого постоянного напряжения.Если емкость C5 станет меньше, пульсации переменного тока на выходе увеличатся.

4.2 Принцип входного фильтра постоянного тока

Рисунок 3. Цепь входного фильтра постоянного тока

① Схема входного фильтра: сеть фильтров с двойным π-типом, состоящая из C1, L1, C2 и C3, в основном подавляет электромагнитный шум и сигналы помех от входного источника питания, чтобы предотвратить помехи для источника питания, а также предотвращает помехи от высокочастотных помех. генерируется самим источником питания из-за вмешательства в электросеть.C3 и C4 — конденсаторы безопасности, а L2 и L3 — индуктивности дифференциального режима.

② R1, R2, R3, Z1, C6, Q1, Z2, R4, R5, Q2, RT1 и C7 образуют антипомпажную цепь. В момент запуска из-за наличия C6 Q2 не проводит, и ток образует петлю через RT1. Q2 включается, когда напряжение на C6 повышается до регулируемого значения Z1. Если утечка C8 или последующая цепь замкнута накоротко, падение напряжения, создаваемое током на RT1, увеличивается в момент запуска, и Q1 включается, так что Q2 не включается без напряжения затвора, и RT1 сгорает в короткие сроки для защиты последующей цепи.

5. Схема преобразования мощности

5.1 Принцип работы МОП-транзистора

В настоящее время наиболее широко используемым полевым транзистором с изолированным затвором является МОП-транзистор (МОП-транзистор), который работает за счет использования электроакустического эффекта поверхность полупроводника и также известна как устройства с поверхностным полевым эффектом. Поскольку его затвор находится в непроводящем состоянии, входное сопротивление может быть значительно увеличено до 105 Ом. МОП-транзистор использует величину напряжения затвор-исток для изменения величины индуцированного заряда на поверхности полупроводника, тем самым управляя током стока.

5.1.1 Общая схема

Рисунок 4. Схема преобразования мощности

5.1.2 Принцип работы

R4, C3, R5, R6, C4, D1 и D2 образуют буфер и соединены с переключающим МОП-транзистором параллельно, так что напряжение на переключающей трубке уменьшается, электромагнитные помехи уменьшаются, а вторичный пробой не происходит. происходят. Когда переключающая трубка Q1 выключена, первичная обмотка трансформатора может легко создавать всплески напряжения и всплески тока.Эти компоненты вместе могут хорошо поглощать всплески напряжения и тока. Пиковый сигнал тока, измеренный от R3, участвует в управлении продолжительностью включения текущего рабочего цикла и, следовательно, является текущим пределом текущего рабочего цикла. Когда напряжение на R5 достигает 1 В, UC3842 перестает работать, и трубка Q1 немедленно выключается. Емкости перехода CGS и CGD в R1 и Q1 вместе образуют RC-цепь, а заряд и разряд конденсатора напрямую влияют на скорость переключения переключающего транзистора.Если R1 слишком мал, это вызовет колебания, и электромагнитные помехи будут очень большими; если R1 слишком велик, это снизит скорость переключения переключающей трубки. Z1 обычно ограничивает напряжение GS МОП-транзистора до 18 В или менее, таким образом защищая МОП-транзистор. Управляемое затвором напряжение Q1 представляет собой пилообразную волну. Когда коэффициент заполнения больше, чем больше время проводимости Q1, тем больше энергии сохраняет трансформатор. Когда Q1 отключен, трансформатор выделяет энергию через D1, D2, R5, R4 и C3.В то же время он достигает цели сброса магнитного поля, которое готово для следующего накопления и передачи энергии трансформатора. ИС регулирует скважность пилообразной волны на выводе 6 в соответствии с выходным напряжением и током, таким образом стабилизируя выходной ток и напряжение всей машины. C4 и R6 представляют собой контуры поглощения всплесков напряжения.

5.2 Схема двухтактного преобразования мощности

Рисунок 5.Схема двухтактного преобразования мощности

Q1 и Q2 включатся по очереди.

5.3 Схема преобразования мощности с приводным трансформатором

Рисунок 6. Схема преобразования мощности с приводным трансформатором

T2 — приводной трансформатор, T1 — переключающий трансформатор, а TR1 — токовая петля.

6. Схема выходного выпрямителя и фильтра

6.1 Схема прямого выпрямителя

Рисунок 7.Схема прямого выпрямителя

T1 — это переключающий трансформатор, у которого фазы первичного и вторичного полюсов совпадают по фазе. D1 — выпрямительный диод, D2 — обратный диод, а R1, C1, R2 и C2 — схемы сброса напряжения. L1 — это индуктивность свободного хода, а C4, L2 и C5 образуют фильтр π-типа.

6.2 Схема обратного выпрямителя

Рисунок 8. Схема обратного выпрямителя

T1 — это коммутирующий трансформатор с противоположными фазами первичного и вторичного полюсов.D1 — выпрямительный диод, а R1 и C1 — схемы сброса напряжения. L1 — это индуктивность свободного хода, R2 — фиктивная нагрузка, а C4, L2 и C5 образуют фильтр π-типа.

6.3 Схема синхронного выпрямителя

Рисунок 9. Схема синхронного выпрямителя

.Учебное пособие по источникам питания

— SMPS

БЛОК-СХЕМА И ОСНОВНАЯ ТЕОРИЯ РАБОТЫ

<------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------->

Источник питания в целом представляет собой устройство, которое передает электрическую энергию от источника к нагрузке с помощью электронных схем. В процессе он изменяет энергетические характеристики в соответствии с конкретными требованиями. Практически каждое электронное оборудование требует преобразования энергии в той или иной форме.Типовой блок питания (БП) выполняет следующие основные функции:

• Изменение вида электроэнергии. Например, электричество из сети передается в виде переменного тока, тогда как для электронных схем требуется постоянный ток низкого уровня;
• Регламент. Номинальное сетевое напряжение варьируется во всем мире от 100 до 240 В переменного тока и обычно плохо регулируется, в то время как для печатных плат обычно требуются хорошо стабилизированные фиксированные напряжения;
• Защитная изоляция. В большинстве случаев низковольтные выходы должны быть изолированы от входа.

Кстати, термин «блок питания» не самый адекватный. Блок питания, конечно, не «подает» питание (за исключением коротких периодов времени, когда он работает от внутренней памяти), он только преобразует его. Его типичное применение — преобразование переменного тока электросети в необходимую регулируемую шину (и) постоянного тока. В зависимости от режима работы полупроводников преобразователи могут быть линейными или переключаемыми.

ЧТО ТАКОЕ ИИП

SMPS расшифровывается как импульсный блок питания. В таком устройстве электронные компоненты управления мощностью непрерывно «включаются» и «выключаются» с высокой частотой, чтобы обеспечить передачу электроэнергии через компоненты накопителя энергии (катушки индуктивности и конденсаторы).Изменяя рабочий цикл, частоту или относительную фазу этих переходов, можно управлять средним значением выходного напряжения или тока. Диапазон рабочих частот коммерческих блоков питания обычно варьируется от 50 кГц до нескольких МГц (см. Подробнее о выборе частоты). На рынке представлено множество стандартных источников питания переменного и постоянного тока, которые подходят практически для любого применения. Существует также множество модулей DC-DC, которые вы можете использовать в качестве строительных блоков для построения архитектуры вашей системы и которые можно рассматривать как компоненты.Поэтому в настоящее время большинство производителей электроники не проектируют свои блоки питания самостоятельно — они либо покупают их в готовом виде, либо заказывают услуги по проектированию и производству у ODM.
Ниже представлена ​​принципиальная принципиальная схема типичного автономного ИИП. Это руководство познакомит вас с его основными операциями.

КАК РАБОТАЕТ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (SMPS)

Электропитание переменного тока сначала проходит через предохранители и сетевой фильтр. Затем он выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем. Выпрямленное напряжение затем подается на предварительный регулятор коррекции коэффициента мощности (PFC), за которым следует преобразователь постоянного тока в постоянный ток.Большинство компьютеров и небольших устройств используют входной разъем типа IEC. Что касается выходных разъемов и выводов, за исключением некоторых отраслей, таких как ПК и CompactPCI, в целом они не стандартизированы и оставляются на усмотрение производителей.

F1 и F2, показанные слева на принципиальной схеме, являются предохранителями. О них знают все, но у некоторых складывается впечатление, что предохранитель срабатывает сразу после того, как приложенный ток превышает его номинал.

Если бы это было так, ни один блок питания не работал бы из-за кратковременных пусковых токов.На самом деле предохранитель предназначен для физического размыкания цепи, когда ток, протекающий через него, превышает его номинал в течение определенного периода времени . Это время очистки зависит от степени перегрузки и является функцией I ² t . Из-за этой задержки предохранители не всегда защищают электронные компоненты от катастрофического отказа, вызванного некоторыми неисправностями. Их основная цель — защитить входящую линию от перегрузки и перегрева, избежать срабатывания внешнего автоматического выключателя и предотвратить возгорание, которое может быть вызвано компонентами, вышедшими из строя в результате короткого замыкания.
Фильтр нижних частот EMI предназначен для снижения до приемлемого уровня высокочастотных токов, возвращающихся в сеть переменного тока. Это необходимо для предотвращения помех другим устройствам, подключенным к той же электрической проводке. Существует ряд стандартов (например, EN55022 для оборудования информационных технологий), которые регулируют максимальный уровень электромагнитных помех.
За фильтром следует выпрямитель, преобразующий биполярные формы сигналов переменного тока в униполярные пульсирующие. Он имеет четыре диода в виде моста для обеспечения одинаковой полярности выхода для обеих полярностей входа.

Предварительный регулятор PFC

. Выпрямленное входное напряжение подается на следующий каскад, основная цель которого — увеличить коэффициент мощности (PF). По определению, коэффициент мощности — это соотношение между ваттами и вольт-амперами. При этом преобразователь PFC обычно повышает напряжение до 370-400 В постоянного тока и обеспечивает регулируемое звено постоянного тока. Существуют также конструкции, в которых «повышающий» выход следует за пиком входного переменного напряжения, а не фиксируется, или где понижающий преобразователь используется вместо повышающего.

Существует два основных типа схем коррекции коэффициента мощности — активные и пассивные.Ниже представлена ​​блок-схема активного каскада PFC. Вот как это работает. Контроллер PFC контролирует как напряжение на измерительном резисторе, так и Vboost . Регулируя «Vboost», он одновременно контролирует форму входного тока, так что он находится в фазе с сетевым переменным током и повторяет свою форму волны. Без этого ток будет подаваться на SMPS короткими импульсами высокого уровня с высоким содержанием гармоник. Гармоники не передают никакой реальной энергии нагрузке, но вызывают дополнительный нагрев в проводке и распределительном оборудовании.Они также снижают максимальную мощность, которую можно получить от стандартной розетки, поскольку автоматические выключатели рассчитаны на электрический ток, а не на ватты. Существуют различные правила , которые ограничивают содержание входных гармоник, например EN61000-3-2 (для оборудования, подключенного к низковольтным распределительным сетям общего пользования) или DO-160 (для бортового оборудования). Чтобы удовлетворить эти требования, вы должны использовать технику коррекции коэффициента мощности: устройство с высоким коэффициентом мощности потребляет почти синусоидальный ток от источника (на синусоидальном входе).Это автоматически приводит к низкому содержанию гармоник. В настоящее время не существует обязательных международных стандартов, которые конкретно регулируют коэффициент мощности электронного оборудования, но существуют различные национальные и отраслевые стандарты, а также программы добровольного стимулирования. Например, программы 80 PLUS® и Energy Star® требовали, чтобы компьютеры демонстрировали коэффициент мощности> 0,9 при номинальной нагрузке. Вы можете узнать больше об активной коррекции коэффициента мощности в этом руководстве по PFC.
Вышеупомянутые стандарты также определяют минимальную эффективность определенных классов электронных устройств.Эффективность блока питания по определению — это соотношение между значениями выходной и входной мощности: Эффективность = Pout / Pin . Обратите внимание, что, поскольку Pin = VA * PF и поскольку у любой реальной активной цепи коэффициент PF <1, вы не можете просто умножить входные вольты и амперы - для измерения Pin вам нужен настоящий ваттметр.

Последующий преобразователь постоянного тока в постоянный работает от выхода PFC, генерирует набор шин постоянного тока, необходимых для нагрузки, и обычно также обеспечивает изоляцию входа и выхода. В преобразователях постоянного тока используется ряд топологий.На приведенной выше блок-схеме изображен изолирующий прямой преобразователь. В большинстве низковольтных неизолированных преобразователей используются понижающие стабилизаторы (однофазные или многофазные с чередованием). Также существует большое количество ИС с ШИМ, подходящих для каждой из этих топологий. Выбор правильной топологии питания зависит от конкретных требований к продукту (включая факторы стоимости и времени).

Наконец, вспомогательное питание обеспечивает «смещение» для всех схем управления. Он также может обеспечивать отдельное резервное напряжение (SBV), которое остается активным, когда блок PS выключается по любой причине.В сегодняшних компьютерных источниках питания SBV 5 В постоянного тока является стандартной функцией.

Если вы хотите изучить практическое проектирование блоков питания, вы можете начать с книг для семинаров Unitrode, где вы найдете исчерпывающую коллекцию руководств по источникам питания, практических схематических диаграмм и руководств.

ССЫЛКИ :
Источники питания Spice моделирования и практические разработки;
Справочное руководство по SMPS с указаниями по применению основных регуляторов.

.