Кіріспе
Авариялық қуат жүйесі – электр қуатының тәуелсіз көзі, ол негізгі қуат көзінен айырылғанда маңызды электр жүйелерін қамтамасыз етеді. Тұрғын қуат жүйесіне резервтік генератор, аккумуляторлар және басқа да құрылғылар кіруі мүмкін. Авариялық қуат жүйелері негізгі электр қуатының үзілуінен туындайтын қауіптерден адам өмірін және мүлікті қорғау үшін орнатылады. Бұл үздіріліссіз қуат беру жүйесінің бір түрі. Олар үйлерден бастап ауруханаларға, ғылыми зертханаларға, деректер орталықтарына, телекоммуникациялық жабдықтарға және кемелерге дейін кең ауқымда қолданылады. Авариялық қуат жүйелері генераторларға, терең разрядталмайтын аккумуляторларға, инерциялық энергия сақтағыштарына немесе отын жасушаларына сүйене алады.
Тарих
Төтенше жағдайларда электр қуатын беру жүйелері екінші дүниежүзілік соғыста теңіз кемелерінде қолданылған. Шайқас кезінде кеме қазандықтарының функциясын жоғалтуы мүмкін, бұл кеменің генераторын қуаттандыратын бу турбиналарын тоқтатуға әкеледі. Мұндай жағдайда, резервтік генераторларды іске қосу үшін бір немесе бірнеше дизельдік қозғалтқыштар пайдаланылады. Алғашқы ауыстырғыштар қолмен басқарылатын; екі ауыстырғыш бір қатарға, көлденеңінен орналастырылып, "қосылған" күйі бір-біріне қаратылатын. Олардың арасына таяқ салынатын. Ауыстырғышты іске қосу үшін бір қуат көзін өшіру керек, таяқты екінші жаққа жылжыту керек, содан кейін екінші қуат көзін қосу керек.
Ғимараттарда жұмыс істеу
Негізгі электр қуаты сызықтардың үзілуіне, подстанциялардағы ақауларға, қолайсыз ауа-райы жағдайларына, жоспарланған өшірулерге немесе ең нашар жағдайда, толық желілік іркіліске байланысты жоғалуы мүмкін. Қазіргі заманғы ғимараттардағы көптеген авариялық электр жүйелері генераторларға негізделген, және осы тенденция қазір де сақталуда. Әдетте, бұл генераторлар дизельді қозғалтқыштармен жұмыс істейді, бірақ кішігірім ғимараттарда бензинмен жұмыс істейтін генераторлар да қолданылуы мүмкін. Кейбір ірі ғимараттарда газ турбиналары орнатылған, бірақ олардың қуат беруге 5 минуттан 30 минутқа дейін уақыт қажет болуы мүмкін. Соңғы кезде терең разрядталмайтын аккумуляторлар және инерциялық энергия сақтағыштары, отын жасушалары сияқты басқа да технологиялар жиі қолданылуда. Бұл жүйелер зиянды газдар шығармайды, сондықтан оларды ғимараттың ішінде орнатуға болады. Сонымен қатар, олар үшін отын сақтауға арналған қосымша құрылыс салудың қажеті жоқ. Стандартты генераторларда авариялық қуатты қосу үшін автоматты ауыстырғыш қолданылады. Оның бір жағы нормативтік қуат көзіне және авариялық қуат көзіне қосылса, екінші жағы авариялық жүктемеге қосылады. Нормативтік қуат келмеген жағдайда, ауыстырғыш соленоидты пайдаланып үш полюсті, екі бағытты ауыстырғышты іске қосады. Бұл қуатты нормативтік күйден авариялық күйге ауыстырады. Нормативтік қуаттың жоғалуы генераторды іске қосу үшін аккумулятормен жұмыс істейтін старт жүйесін де іске қосады, бұл автомобиль аккумуляторын қозғалтқышты іске қосу үшін пайдалануға ұқсас. Ауыстырғыш іске қосылып, генератор іске қосылғаннан кейін ғимараттың авариялық қуаты қайта қосылады (нормативтік қуат жоғалған кезде өшірілгеннен кейін). Авариялық шамдардан өзгеше, авариялық жарық – бұл жарық приборының түрі емес; ол ғимараттың қалыпты жарықтарының схемасы болып табылады, ол қауіпсіз эвакуация үшін жарық жолын қамтамасыз етеді немесе механикалық және электр бөлмелер сияқты техникалық қызмет көрсету аймақтарын жарықтандырады. Шығу белгілері, өрт сигнализациясы (қосымша аккумуляторы жоқ) және өрт сөндіру жүйелеріне арналған электр насостар көбінесе авариялық қуатпен жабдықталады. Авариялық қуатпен жабдықталуы мүмкін басқа да жабдықтарға түтінді оқшаулайтын клапандар, түтінді эвакуациялайтын желдеткіштер, лифттер, мүгедектерге арналған есіктер және техникалық қызмет көрсету аймақтарындағы розеткалар кіруі мүмкін. Ауруханалар тіршілікке қолдау көрсету жүйелерін және мониторингтік жабдықтарды қуаттандыру үшін авариялық қуат көзін пайдаланады. Кейбір ғимараттар авариялық қуатты қалыпты жұмыс процесінің бір бөлігі ретінде де қолдануы мүмкін, мысалы, театрлар "шоу жалғасуы керек" принципіне сәйкес қойылымға қатысты жабдықтарды қуаттандыру үшін оны пайдаланады.
Әуе қатынасы саласындағы пайдалану
Авиациядағы авариялық қуат жүйелерін пайдалану ұшақта немесе жерде болуы мүмкін. Әдеттегі және әскери ұшақтарда авариялық жағдай кезінде маңызды жүйелерге қуат беру өте маңызды. Бұл Ram әуе турбиналары немесе батареялық авариялық қуат көздері арқылы іске асырылуы мүмкін, бұл ұшқыштарға радиобайланысты сақтап, MFD, GPS, VOR қабылдағышы немесе бағыттаушы гироскопты қолдану арқылы бір сағаттан астам уақыт бойы бағытталған жүріс-тұруды жалғастыруға мүмкіндік береді. Локализатор, глиссада жолы және басқа да аспаптық қонуға көмектесетін құралдар (мысалы, микротолқынды таратушылар) жоғары қуат тұтынады және миссия үшін маңызды болып табылады, сондықтан оларды тіпті қысқа мерзімге де батареямен сенімді түрде пайдалануға болмайды. Сондықтан, ең жоғары сенімділік қажет болған жағдайда (мысалы, әуежайда 3-санаттағы операциялар жүргізілген кезде) жүйе дизельдік генератордан жұмыс істейді, генератор істен шыққан жағдайда автоматты түрде негізгі қуат көзіне ауысады. Бұл генератордың жұмысқа кіріскенше берілісте үзіліс болдырмайды. Бұл, әдеттегі авариялық қуат жүйелеріндегідей, қосалқы генераторлар негізгі электрмен жабдықтаудың екінші деңгейі ретінде қарастырылуына қарама-қарсы.
Электрондық құрылғыны қорғау
Компьютерлер, байланыс желілері және басқа да заманауи электрондық құрылғылар жұмыс істеу үшін тек қуатқа ғана емес, сонымен қатар оның тұрақты ағынына да мұқтаж. Егер көздің кернеуі едәуір төмендесе немесе мүлдем жоғалып кетсе, бұл құрылғылар, қуат жоғалуы секундың бір бөлігіне созылса да, істен шығады. Осы себепті, тіпті генератордың резервтік қоры да іске қосылу уақытына байланысты толық қорғауды қамтамасыз етпейді. Қуатты толық жоғалтудан қорғау үшін, артық кернеуден қорғағыштар, инверторлар немесе кейде толығымен үзіліссіз қуат көзі (UPS) сияқты қосымша жабдықтар қолданылады. UPS жүйелері жеке (бір құрылғыға немесе бір электр розеткасына) немесе ғимарат бойынша кеңейтілуі мүмкін. Жеке UPS – бұл үстелдің немесе телекоммуникациялық тіреуіштің астына сыятын кішкентай құрылғы, ол аз ғана құрылғыларға қуат береді. Ғимарат бойынша қолданылатын UPS жүйесі қолданылуына қарай әртүрлі формада болуы мүмкін. Ол UPS қоректендіру деп аталатын розеткалар жүйесіне тікелей қуат береді және көптеген құрылғыларды қуаттандыруға қабілетті. Телефон станциялары тұрақты токпен жұмыс істейтіндіктен, ғимараттағы аккумуляторлық бөлме әдетте тұтынушы жабдыққа тікелей қосылады және әдетте желілік қуаттан түзетілген тұрақты токпен қамтамасыз ететін түзетушілердің шығысында үздіксіз жұмыс істейді. Желілік қуат жоғалып кеткенде, батарея жүктемені ауыстыру қажеттілігінсіз қабылдайды. Бұл қарапайым, бірақ қымбат жүйе арқасында кейбір станциялар 1920 жылдан бері бір сәтте де қуатты жоғалтқан емес.
Коммуналдық стансалардың құрылысы мен жұмыс істеуі
Соңғы жылдары электр станцияларының ірі блоктары көбінесе бірлік жүйесі негізінде жобаланады, онда қазандық, турбина-генератор блогы және оның қуатты (көтеру) және блок (қосалқы) трансформаторлары сияқты қажетті құрылғылар бір блок ретінде тікелей байланыстырылады. Аз қолданылатын схемада екі блок бір ортақ станциялық қосалқы құрылғымен біріктіріледі. Әрбір турбина-генератор блогының өз қосалқы трансформаторы болғандықтан, ол автоматты түрде тізбекке қосылады. Блокты іске қосу үшін қосалқы құрылғылар басқа блок (қосалқы) трансформаторынан немесе станциялық қосалқы трансформатордан қуат алады. Бірінші блок трансформаторынан келесі блокқа ауысу уақыты авариялық қуат жүйесін қосу қажет болғанда автоматты түрде, дереу жұмыс істеуге есептеледі. Станция тоқтатылған кезде (барлық негізгі блоктардың уақытша тоқтатылуы, бұл "қараңғылық" деп аталады) блок қосалқы құрылғыларына қуат үздіксіз берілуі өте маңызды. Керісінше, тоқтату кезінде желінің жұмыс істеп тұруы күтіледі. Ақаулар көбінесе желідегі кері қуат релелері мен жиілік релелерінің желідегі ауыр бұзылулар салдарынан жұмыс істеуінен туындайды. Мұндай жағдайларда, жабдыққа зақым келтірмеу және генераторлардан жергілікті ортаға сутегі газының шығуы сияқты қауіпті жағдайларды болдырмау үшін авариялық станциялық қуат көзі қосылуы керек.
Авариялық қуаттандыру жүйесін басқару
208 ВАК апаттық электрмен жабдықтау жүйесі үшін, ұзақ электр сымдарын болдырмау мақсатында электр станциясы ғимаратында орналасқан автоматты басқаруы бар орталық аккумуляторлық жүйе қолданылады. Бұл орталық аккумуляторлық жүйе 12 немесе 24 ВDC жүйені құру үшін қорғасын қышқыл аккумуляторлық элементтерден және әрқайсысының жеке аккумуляторлық зарядтағыш блогынан тұрады. Сонымен қатар, 208 ВАК кернеуін қабылдай алатын кернеуді сезімталдайтын құрылғы және 208 ВАК станциялық жабдықтаудың істен шығуы жағдайында апаттық электрмен жабдықтау тізбегіне сигнал беретін және оны қосатын автоматты жүйе де қажет.