Построение сети цифровой связи ОТС (стр. 13 из 14)

λ(T) - интенсивность отказов.

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна λ(t) ≈ λ. В этом случае

Р(t) = е-λt.

Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.

Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы»

.

Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов

.

Оценим надежность сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть Р1(t), Р2(t),…, Рn(t) - вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0…t, n – количество элементов в комплексе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всего комплекса (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательными), то вероятность безотказной работы комплекса в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных его элементов

, (9.1)

где Λкомплекс =

λ i - интенсивность отказов комплекса;

λ i - интенсивность отказа i –го элемента.

Среднее время безотказной работы комплекса

.

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности. Коэффициент готовности КГ(t) - это вероятность работоспособности комплекса в момент времени t

, (9.2)

где tВ - среднее время восстановления элемента (системы), ч.

Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

9.2 Расчет вероятности безотказной работы комплекса «Обь -128Ц)

Средний сок службы до списания (полный) любого комплекса должен быть не менее 20 лет, с условием регламентируемой замены батарей аккумуляторных, входящих в состав комплекса, с периодичностью один раз в десять лет.

Каждая из составных частей комплекса (кроме кабелей и шкафа), должна иметь следующие показатели надежности:

- средняя наработка на отказ tср = 10000ч;

- средний срок службы до списания (полный) - не менее 20 лет;

- принятая продолжительность испытаний каждого объекта t = 2920 ч (выбираем исходя из того, что система эксплуатируется по 8 часов каждый день);

- максимальная продолжительность восстановлений tв = 100 мин;

- приемочное число невосстановлений Св = 0 (невосстановления не допускаются).

Интенсивность отказов комплекса Λком , будет равна

Λком

.

При экспоненциальном законе распределения времени восстановления интенсивность восстановления µв

(9.3)

где μВ - интенсивность восстановления;

tВ - среднее время восстановления элемента, tВ=1,66 c.

Подставив численные значения в формулу (9.3) находим интенсивность восстановления

с.

Вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени находим по формуле (9.1)

Ркомплекс(t) = eΛком·t .

Подставив численные значения в формулу (9.1) находим вероятность безотказной работы в течение заданного промежутка времени

Ркомплекс(t) = e-0,29 = 0,75.

Вероятность отказа комплекса Q(t) находим по формуле

Q(t) = 1- P(t).

Подставив численные значения в формулу находим вероятность отказа комплекса

Q(t) = 1- 0,75 = 0,25.

Подставив полученные численные значения в формулу (9.2) находим коэффициент готовности комплекса

К Г

.

Для обеспечения надежности работы аппаратуры ОТС необходимо чтобы коэффициент готовности составлял не менее 0,99. Это условие для комплекса «Обь -128Ц» выполняется.

Широкое внедрение цифровых систем передачи для ОТС, с использованием волоконно-оптического кабеля и возможность автоматического восстановления функционирования сети даже в случае отказа ее элементов, обеспечивают высокую надежность функционирования системы в целом.

10. Средства электрооборудования комплекса «Обь -128Ц»

10.1 Основные требования по электропитанию

Основные требования по электропитанию комплекса следующие:

- входное напряжение переменного тока – 180 - 264В, 46 - 64Гц;

- потребляемая мощность коммутационной станции NEAX 7400 при использовании:

а) 1PIM – 0,4 кB·A;

б) 2PIM – 0,8 кB·A;

в) 3PIM – 1,2 кB·A;

- потребляемая мощность конвертером ССПС-128 - 0,25 кВ·А.

Коммутационная станция NEAX 7400 поставляется в виде корпуса с установленным блоком питания PZ-PW121.

Блок питания рассчитан на работу при наличие в сети входного переменного напряжения 120 или 240 В, при частоте 50 или 60 Гц и в свою очередь вырабатывает следующие выходные напряжения:

- 27В при токе 4,4 А;

- 5В при токе 7,2 А;

- 48В при токе 38 мА;

- 90В при токе 80 мА.

В коммутационной станции NEAX 7400 комплекса «ОБЬ-128Ц» используются следующие виды модулей (электронных плат):

- платы управления;

- процессорные платы;

- линейные платы.

Конвертер представляет собой металлический корпус, в который установлены блоки питания типа:

- IBM AT 230W;

- NAL25-7605;

- NAL25-7617.

Источник питания IBMAT 230Wвырабатывает вторичное напряжение:

- плюс 5В при токе 22А;

- плюс 12В при токе7А.

Источник питания NAL25-7605 вырабатывает вторичное питание плюс 5V.

Источник питания NAL25-7617 вырабатывает вторичное питание плюс 48V .

Источник бесперебойного питания VICTRON 19'' NetPro являясь устройством типа ON-LINE, защищает оборудование от всех форм помех по электропитанию, включая полный перебой электропитания. Источник бесперебойного питания VICTRON 19'' NetPro содержит два модуля батарейных блоков IMVVICTRON 19” NetPro, а также снабжен автоматическим переключателем байпаса. Этот переключатель переключает нагрузку на питание от сети если источник бесперебойного питания не способен обеспечивать питание из-за перегрузки и перегрева.

Источник бесперебойного питания переключится на нормальную работу, когда ликвидируется перегрузка или температура упадет ниже уровня тревоги. Если перебой электропитания произойдет во время работы на байпасе, то источник бесперебойного питания переключится на питание от батарей, и, в свою очередь, когда батареи разрядятся, источник бесперебойного питания перестанет снабжать нагрузку энергией.

Работа источника бесперебойного питания NetPro 19” управляется с помощью кнопок и жидкокристаллического дисплея на передней панели. Кроме того, о состоянии источника бесперебойного питания сигнализируют четыре светодиода. Некоторые функции источника бесперебойного питания могут быть запрограммированы через коммуникационный порт RS - 232.

Источник бесперебойного питания может использоваться как преобразователь частоты, так как у источника входной частотный диапазон лежит в пределах 45-66Гц, то выходная частота может устанавливаться в пределах 50-60Гц. Если источник бесперебойного питания используется как преобразователь частоты, то функция перехода на байпас блокирована.

Принципиальная схема источника бесперебойного питания IMVVICTRON 19'' NetPro представлена на (рисунке 10.1)

Рисунок 10.1

Входной инвертор при наличие в сети входного переменного напряжения порядка 220 - 240В в зависимости от подключенной нагрузки вырабатывает следующие напряжения:

- при 100% нагрузке - 187 - 264В;

- при 60% нагрузке - 160 - 264В;

- при 30% нагрузке - 125 - 264В.

Технические данные входного инвертора приведены в таблице 10.1

Таблица 10.1 - Технические данные входного инвертора

Наименование параметра	Значение параметра
Входное напряжение, В	220 - 240
Максимальное переменное напряжение старта (при любой нагрузке),В	255
Минимальное переменное напряжение старта (при любой нагрузке),В	187
Диапазон входных частот, Гц	50 или 60 Гц ± 10%
Входной ток , А	6.6 -10

Технические данные выходного инвертора приведены в таблице 10.2

Таблица 10.2 - Технические данные выходного инвертора

Наименование параметра	Значение параметра
Выходное напряжение ( по выбору), В	220/230/240
Стабильность выходного напряжения переменного тока	+1%
Гармонические искажения	2%
Диапазон выходных частот, Гц	50 или 60 Гц ± 0,15%
Нагрузка выходных розеток, А	10

Модули батарейных блоков IMVVICTRON 19” NetPro, содержат девять аккумуляторных батарей. Каждая аккумуляторная батарея имеет емкость 7 А·ч и не требует обслуживания, так как является герметичной. Срок службы батарей лежит в пределах трёх или шести лет в зависимости от от рабочей температуры и числа циклов разряда. Номинальное напряжение, вырабатываемое аккумуляторными батареями составляет 108В. Поскольку «здоровье» батарей критично для функционирования источника бесперебойного питания, регулярно проводится быстрый автоматический тест батарей для проверки их безотказной работы.