Введение
При строительстве и вводе в эксплуатацию различных объектов городской инфраструктуры таких как служебные помещения подразделений городского электрического транспорта, контейнеры для приборов и систем видеонаблюдения, комплекты оборудования сотовых операторов связи и т.д., возникает острая необходимость в обеспечении электроснабжением данных объектов.
Подключение к городским электросетям довольно сложная административная и экономически затратная задача.

Как альтернативу городским электрическим сетям в качестве источника электроснабжения предлагается использовать контактную сеть городского электротранспорта совместно с преобразователями контактной сети (ПКС).

Преимущества данного предложения следующие:
      - Электропитание можно получить прямо в точке размещения оборудования. Например, для сотового оператора это прямо на столбе;
      - Согласование на подключение и выдача ТУ осуществляется подразделением МУП городского электротранспорта,
          что значительно упрощает данную процедуру;
      - Стоимость подключения значительно отличается в меньшую сторону по сравнению с подключением к городской электросети.

Назначение преобразователя контактной сети.
      • Преобразователь контактной сети (далее – ПКС) предназначен для преобразования контактной сети напряжением 600В в переменное напряжение 220В частотой 50Гц.
      • ПКС выполнен в защищённом от попадания брызг и пыли корпусе. Для охлаждения ПКС одна из стенок его корпуса выполнена в виде радиаторной панели.
          В преобразователях с выходной мощностью более 5 кВт применяется принудительное охлаждение.
      • ПКС имеет защиты от:
            • коротких замыканий выходного напряжения;
            • импульсных перенапряжений со стороны контактной сети;
            • перегрева;
            • превышения мощности нагрузки.

ПКС сохраняет работоспособность при любой полярности напряжения КС и автоматически отключается при напряжении, выходящем за пределы 450…950В. Включение ПКС, при возвращении напряжения КС в допустимые пределы, также происходит автоматически.

Организована параллельная работа двух преобразователей для увеличения мощности нагрузки.

Основные технические характеристики

Входные параметры:   Технические характеристики преобразователей контактной сети на примере преобразователя   ПКС–600/220-5
Входное напряжение контактной сети, В: - номинальное значение, В	600
- длительно допустимый диапазон работы, В	450÷720
- уровень защиты от повышенной сети ( ампл.), В	950
Потребляемый ток, не более, А - при максимальной нагрузке	15
Выходные параметры:
Согласно ГОСТ 29322-2014 для питания различного технического и бытового оборудования
Напряжение, В	220(±5%)
Частота напряжения, Гц	50(±0.1%)
Коэффициент нелинейности, %	не более 3
Максимальная мощность (активная нагрузка), кВт	5
КПД в номинальном режиме, %, не менее	85
Встроенные защиты:
Защита от короткого замыкания выходного напряжения, с функцией повторного включения;
Защита от превышения мощности нагрузки, с функцией повторного включения ;
Защита от перегрева, с функцией повторного включения после возвращения температуры в допустимые пределы;
Защита от импульсных перенапряжений со стороны КС, с функцией повторного включения после возвращения КС в допустимые пределы

Рис.1 Комплект оборудования преобразователя ПКС-600-220-5 с шкафом коммутации ШКС-5.

Рис.2 Примеры размещения преобразователей ПКС-600-220-3М на объектах для организации электроснабжения оборудования операторов сотовой связи в г. Москве.

  Техническое описание и принцип работы.

Рис.3. Структурные схемы комплекта преобразователей ПКС-600-220-3М

Комплект оборудования для электроснабжения операторов сотовой связи состоит из следующих устройств:
      - шкафа коммутации сети (ШКС ), где расположено вспомогательное оборудование:
ограничители входного напряжения; автоматы контактной сети; выходной сетевой фильтр радиопомех; выходные ограничители напряжения и автоматы сети 220 В.
      - преобразователя контактной сети (ПКС), состоящего из входного выпрямителя; стабилизатора постоянного напряжения с гальванической развязкой; инвертора напряжения
      - формирователя синусоидального напряжения и выходного LC-фильтра.

      Контактная сеть городского электротранспорта подается на коммутационный шкаф ШКС-3, проходя входные автоматы ВА-21-29Т в каждом проводе входного напряжения. Для ограничения входных токов заряда конденсатора напряжение подается через ограничительный резистор на входные клеммы преобразователя ПКС.
      С клемм преобразователя ПКС напряжение подается на входной выпрямитель контактной сети позволяющий работать с любой полярностью напряжения. Далее на вход стабилизатора напряжения с гальванической развязкой.
      Выходной инвертор представляет мостовой преобразователь с управлением при помощи широтно-импульсной модуляции с тактовой частотой 20 кГц, модулированной выходной частотой сети . Таким образом на вход выходного синусоидального фильтра поступает двух полярное модулированное синусоидальным сигналом управления напряжение, которое после прохождения фильтра соответствует параметрам сети 220 в.
      С выхода преобразователя ПКС напряжение 220В 50Гц поступает в шкаф ШКС на фильтр радиопомех, а после, через ограничители перенапряжений и выходные автоматы смонтированные на DIN рейке, на выход к потребителю.

  Выводы
      Для ответственных потребителей разработаны и серийно изготавливаются преобразователи контактной сети типа ПКС на различные выходные мощности - 1 кВт; 3 к Вт ; 5 кВт .
      Решены вопросы по электромагнитной совместимости данного типа оборудования путем проведения технических мероприятий по снижению уровня радиопомех генерируемых преобразователями напряжения.
      Увеличен КПД изделия в целом за счет уменьшения влияния неравномерности импульсной составляющей в токе диагонали входного преобразователя постоянного тока.
      Реализован принцип параллельной работы на общую нагрузку, который позволяет получить требуемые выходные мощности любым сочетанием включенных преобразователей.
      Преобразователи показывают достаточно высокую эксплуатационную надежность, что подтверждено отзывами операторов связи о работе оборудования.
      Преобразователи ПКС могут использоваться для любых типов нагрузок промышленного и бытового назначения в диапазоне мощностей от 3 до 10 квт с коэффициентом мощности от 0.7 до 1.0 при пик факторе не более 1.3.
      Предлагаем всем предприятиям и частным лицам использовать данное оборудование для своих внутренних нужд, а также для коммерческого использования, оказывая услуги по электроснабжению напряжением 220 В переменного тока различных потребителей.