Jelzőrendszerek szünetmentes feszültségellátása

Országok listájaHungaryBudapesti Műszaki FőiskolaBánki Donát Gépészmérnöki Főiskolai KarHad- és biztonságtechnikai mérnökiVagyonvédelmi RendszerekJelzőrendszerek szünetmentes feszültségellátása

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 8-1

Jelzrendszerek szünetmentes feszültségellátása
Követelmények
Tz- és vagyonvédelmi rendszerekre általában ketts tápellátást írnak el. Ez a jelzrendszerekben általában hálózati és akkumulátoros mködést jelent. A tápfeszültség általában névlegesen 12V v. 24V, ami 1 v. 2 12V-os (6 cellás) akkumulátor feszültsége. Az eszközöket az akkumulátor táplálja, amit a hálózati feszültségrl töltenek. A 6 celllás akkumulátor feszültsége Uakku = 11..13.8V a töltöttségtl, terheléstl ill. töltáramtól, hmérséklettl függen. Elírják az áthidalási idt - 24h, 48h v. 72h az alkalmazástól függen -, és a teljes feltöltési idt - 24h. A szabvány szerint az akkumulátor az elírt ideig képes táplálni a nyugalomban lév rendszert, utána még egy riasztás áramigényét fedezni tudja.

Méretezés
C = 1.2 * [( Iny) * T + Ir * Triasztás] 1.2 Iny T Ir biztonsági tényez eszközök nyugalmi áramfelvételének összege áthidalási id irasztási áram C akku kapacitás [Ah]

Triasztás riasztási id Általában ( Iny) * T sokkal nagyobb, mint Ir * Triasztás. Pl. 0.2A *24h = 4.8Ah, 2A*0.05h = 0.1Ah. A központnak jeleznie kell a hálózati tápfeszültség kimaradását és az akkumulátor kisülését. Zárt rendszerekben hermetikusan zárt, u.n. zselés akkumulátort alkalmaznak. Ennek töltáramát és feszültségét szigorúan korlátozni kell. A legegyszerbb szabály: Itölt [C [Ah] / 10 ]A Umax = N * 2.3V = 13.8V (ha N=6) Azaz a tölt áramgenerátoros, ha az akkumulátor nincs feltöltve, feszültséggenerátoros, ha fel van töltve. A fenti feltételeket biztosító töltést csepptöltésnek nevezik. Nagyobb rendszerek ennél bonyolultabbak: figyelik a környezeti hmérsékletet, Umax-ot annak megfelelen állítják, amíg az akkumulátor ersen ki van sülve, nagyobb árammal tölthet (gyorstöltés).

Átereszt stabilizátor
Kisközpontokban általában soros stabilizátort alkalmaznak:

Elnyök: · Egyszer, olcsó felépítés. · a töltnek csak az átlagos áramigényt kell fedeznie, a rövid idej áramcsúcsokat - pl. riasztócseng árama - az akkumulátor táplálja.

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 8-2 Méretezés - problémák · Figyelni kell a rendszer fogyasztására. Kis központokban tipikusan 1..1.5A a töltáram. Ha pl. 10 PIR van, a rendszer fogyasztása kb. 100mA + 10*30mA = 0.4A. A szükséges akkumulátor kapacitás 1.2*24*0.4 = 11.5Ah. El szokott fordulni, hogy ez nem fér be a központ dobozába. Ha a töltáram 1A, az akkumulátorra 1A - 0.4A = 0.6A jut, a töltési id 11.5Ah / 0.6A = 19.7h. Ez megfelel. Ha sok a fogyasztó, rohamosan romlik a helyzet. Pl. 15 PIR esetén a fogyasztás 0.55A. A szükséges akkumulátorkapacitás 1.2*24*0.55A = 15.84A. A töltési id 15.84A / (1A - 0.55A) = 36h, ami nem felel meg. A helyzet nyilván még rosszabb, ha az elírt áthidalási id 48 v. 72h. · A soros átereszt stabilizátor hatásfoka rossz, ha a be- és kimeneti feszültség különbsége nagy. Ez az átereszt tranzisztort melegíti. A htborda helyhiány miatt gyakran túl kicsi. Ezért áramkimaradás után, amikor az akkumulátor töltáram maximális, a tranzisztor túlmelegedhet. A következ példa szemlélteti a tervezést és a fellép teljesímény viszonyokat. A hálózati tápfeszültség változása legyen pl. ±15% (ez több, mint az elírás, ami ±10%). A rendszernek minimális tápfeszültségnél is mködnie kell, azaz a stabilizátor bemenetén legalább Umin = Ut + Udrop = 13.8V + 3V = 16.8V feszültségnek kell lennie. A következ ábra mutatja a csúcs-egyenirányító be- és kimenetén a feszültséget:

A kondenzátor kisülése miatt Ucs-Umin = U = Is * td / C. Ebbl lehet meghatározni C vagy Ucs szükséges értékét. Ha pl. C = 2200uF és I = 1A, U = 1A*10ms/2.2mF = 4.5V. A megfelel mködéshez Ucs minimuma 16.8V+4.5V+2*0.7V = 22.7V (2*0.7V a diódák feszültségesése), a transzformátor kimenfeszültsége min.

22.7 / 2 = 16V
Ha a hálózati feszültség maximális, a transzformátor kimenfeszültsége

16V / (1 - 0.15) (1 + 0.15) = 21.64V , Ucs = 21.64 * 2 = 30.6V
Az egyenirányítás után a max. 30.6 - 1.4 = 29.2V, az átlagfeszültség ~ 29.2 - 4.5/2 = 27V. Ha az akkumulátor kisül, a hálózat visszakapcsolása után feszültsége 11V lehet, a disszipáció (27V - 11V) * 1A = 16W. Nem biztos, hogy ezt a teljesítményt a beépített htborda a zárt központ dobozban disszipálni tudja. Természetesen egy jól méretezett rendszerben tudja. A fenti példa egyrészt felhívta a figyelmet egy, a gyakorlatban elforduló problémára, másrészt megmutatja a tápegység méretezés lépéseit.

Kapcsolóüzem stabilizátor, szünetmentes tápegység
Nagyobb fogyasztás esetén elssorban a disszipáció csökkentésére kapcsolóüzem tápegységet alkalmaznak, aminek hatásfoka a hálózati feszültségtl független, 12..24V-os kimenfeszültségnél 90%, vagy annál nagyobb. A kapcsolóüzem tápegység nagyobb zaja általában nem probléma. Ha a rendszerben számítógép (PC) is van, annak szünetmentes tápellátását is meg kell oldani. Erre általában szünetmentes tápegységet alkalmaznak. A következ ábra konkrét megoldást mutat - az egyenáramú feszültség 24V, a tárolókapacitás 24V 40Ah.

Tz- és vagyonvédelmi jelzrendszerek 8-3

Ha van 230V, a kimenetre az jut, a tölt az akkumulátort tölti; ha nincs, az inverter az akkumulátor feszültségébl 230V~ feszültséget állít el, ami a PC-t táplálja. A töltfeszültség a környezeti hmérséklettl függ. A jelzhálózat mindig az akkumulátorról mködik, így feszültsége 21-27.6V között változhat - ugyanúgy, mint az egyszer töltáramkör alkalmazásakor. A vázolt megoldás a szokásos szünetmentes tápegységektl két jellemzben tér el: nagy - 24-72 órás áthidalási id (a szokásos néhány perc) az akkumulátor a 220V-ról életvédelmileg le van választva (általában a doboz belsejében van, nincs leválasztva)

Figyelés/vezérlés: A táplált rendszer figyeli a tápegység jellemzit, esetleg vezérli azt. AC OK: van 230V bemen feszültség BatLow: Ubat 21V, az akku teljesen kisült. Swoff: A PC fogyasztása nagy (az akkumulátor sarkain mérve kb. 5-6A, azaz 24V*5A = 120W), ez az akkumulátort kb 40Ah/5A = 8h alatt kisüti. Ezért hálózat-kimaradáskor 5 perc kezelésmentes állapot után a PC kikacsolódik, csak riasztáskor, vagy kezeli igényre kapcsolódik be. Megjegyzés: egy adott megoldást láttunk, a szünetmentes tápellátás más kialakítású is lehet.



Hasonló témájú dokumentumok

Hozzászólások

1 eloadas 15 bizonytalanság és játékelmélet0001 2. előadás 2008 állattan anatómia beadandó bio diplomadolgozat élettan épszerk iii. európai integráció föld funkcionalizmus hulladékkezelés ideális elegy kefo keringés kisebbség kórtan környezettechnikai műveletek középkor közigazgatás kronológia lemez lézer mazzag éva meteorológia miskolc miskolci egyetem móricz műanyag német felvilágosodás növények oxidáció prog1 programozás röviditett szili szív szociálpszichológia szte tudomány vegyes szakjog vektor villanytan vizsgapéldák vizuális antropológia alapfogalmai zárthelyi zsidó kultúra