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1、通信电源专业基础知识培训介绍提纲通信电源发展回顾通信电源系统组成电源系统设计基础通信电源工艺设计通信电源系统组成通信电源一般由高低压配电设备、开关电源、直流配电设备、蓄电池、备用发电机组、交流不间断电源(UPS)等组成。一、通信电源发展回顾一、通信电源发展回顾开关电源开关电源的发展经历了从线性电源、相控电源到开关电源的发展历程向着高频小型化、高效率、高可靠性的方向发展一、通信电源发展回顾蓄电池通信用蓄电池经历了防爆铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池等历程，目前的趋势是采用阀控式密封铅酸胶体蓄电池。今后的研究方向：锂电池，但锂电池缺点较多，成本高、大电流放电时电压下降过快的问题目前尚无法解决一、通信
2、电源发展回顾备用发电机组主要采用柴油发电机组。目前已经开始用新型的航空燃气轮机发电机组。这种不需要水冷系统的新型机组比同功率柴油发电机组具有可靠性高、重量轻、维护工作简便、大修方便和使用寿命长等显著优点。这种机组还可以装在汽车上组成车载移动电站，作为一个局房的备用电站。什么是通信电源为通信设备及保证通信建筑负荷供电的各种电源设备组成的系统，称之为通信电源系统。通信电源最大特点是：为通信设备提供交流或直流不间断电源。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成集中供电方式电源系统的组成如图所示。该系统由交流供电系统、直流供电系统、接地系统和集中监控系统组成。集中供电的优点：供电设备与通信设备分开，其
3、干扰不会影响主通信设备，供电容量大，相互干扰小，无需考虑电池兼容问题；设备集中，便于维护。集中供电的缺点：可靠性差，若出现局部故障，则会影响全局；投资费用大，需在楼层底层专门建立电池室和电力室，而且对防酸、通风、地面强度都有要求；长距离供电传输成本高，线路压降大，造成巨大的能源损耗，供电动态指标差；扩容困难，其按终期负荷设计，至少预计了10年的负载要求，一旦扩容更换设备时，甚至需要改建机房，将造成很大的浪费。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成分散供电主要分为半分散供电、全分散供电两种方式。半分散供电方式有两种类型：一种是一个机房有一个独立的电源系统，向本机房全部通信设备供电；另外一种是一
4、个机房有多个独立的电源系统，每个仅向部分通信设备供电。全分散供电方式是通信设备每个机架内都装设了小型电源系统，包括整流模块，交、直流配电和蓄电池。分散供电的优点：-电可靠性高，多个电源系统同时出故障的概率小，即全局通信瘫痪的概率很小，特别是当多个小系统并联互为冗余时，其可靠性显著提高；-投资费用低，占地面积小，材料消耗少，基建费用低；-节能、降低损耗，能量传输线路短，线路损耗小；另外因为采用高频开关电源，功率因数高，效率也高；-运行维护费用低，蓄电池采用免维护蓄电池，大大降低了维护成本和强度。分散供电的缺点：-半分散供电为降低楼板对蓄电池的荷重要求，容量和放电时间在选择上偏小，因此不能充分发挥
5、蓄电池的后备支持作用；-全分散供电对设备水平、电磁兼容和维护技术均有较高要求，会造成设备费用增大。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成混合供电方式指的是光缆无人值守中继站和微波无人值守中继站，通常采用由交流市电电源与太阳能电源（或风力发电机）组成的混合供电方式。采用混合供电方式的电源系统由太阳能电源、风力发电机、低压市电、蓄电池组、整流配电设备及移动电站等部分组成。交流供电系统是由市电交流供电系统、备用发电机组交流供电系统、电力机房的交流供电系统及变、配电设备的工作及保护接地系统组成，市电为主用电源，发电机组作为备用电源。根据电信局（站）的建设规模、重要性及所建局址的位置不同，电信局（站）
6、的市电供电类别及市电的引入电压等级（高压或低压）而有所不同。根据通信局（站）所在地区的供电条件、线路引入方式及运行状态，将市电供电分为四类，其划分条件应符合下列要求：市电类别电类别供电电路由平均月故障次数平均每次故障时时间间年不可用度一类类二路独立电电源不大于1不大于0.5h小于6.8104二类类从环环网或一路独立电电源引入一路电电源不大于3.5不大于6.0h小于3.0102三类类一路电电源不大于4.5不大于8.0h小于5.0102四类类一路电电源供电电无保证证经经常停电电小于5.0102二、通信电源系统组成交流供电系统柴油发电机组柴油发电机组在通信系统为备用交流电源，当市电发生异常情况而不能
7、供电时，由柴油发电机组供电，确保交流电源的可靠的供应。目前通信网中使用的柴油发电机组多数为进口机组，主要品牌如下：康明斯、MTU、卡特彼勒、道依茨、劳斯莱斯等品牌。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成UPSUPS设备主要用在不允许交流电源有任何中断及交流电源供电质量要求教高的通信设备及通信系统中，如通信网的网管、计费、监控等设备目前通信网中使用的UPS主要品牌如下：爱克赛、APC、爱默生、力博特、台达等品牌。二、通信电源系统组成高低压配电设备该部分设备为电源配套设备，主要为电源主设备及机房空调、机房照明等受电及馈电、分配等用途。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成二
8、、通信电源系统组成开关电源开关电源是把交流电源转换成通信设备所需48V或24V直流电源，是通信电源设备的核心设备。目前国内主要厂家：上海中达、爱默生、武汉洲际、中讯通讯、北京动力源、广州珠江、北京意科等。直流供电系统二、通信电源系统组成蓄电池蓄电池是一种储能设备，它能将充电得到的电能转变为化学能储蓄并保存起来，需要电能时，又能及时把化学能转变成电能释放出来，供用电设备使用。目前国内主要电池厂家：深圳华达、江苏双登、哈尔滨光宇、杭州南都等。国外主要电池厂家：美国GNB、德国阳光、意大利非凡等。二、通信电源系统组成二、通信电源系统组成电源设备配置原则1、开关电源与蓄电池开关电源的整流模块按N+1方
9、式配置(N10时，每10只备用1只)。开关电源机架容量和直流配电屏按一个系统的远期配置。蓄电池按一个系统的远期配置，一般不小于两组，蓄电池放电小时按下列考虑：一类市电：0.5-1小时；二类市电：1-2小时。在设计中，一般一类市电按1小时放电时间配置，二类市电按2小时放电时间配置，不同的运营商往往有不同的要求，但在设计中蓄电池放电时间不能小于最低值。三、电源系统设计基础2、不间断电源（UPS）UPS设备应按近期配置，并预留一定的发展容量。目前UPS设备一般按N+1并机冗余工作，在目前的通信电源设计中，按0.5-1小时考虑。三、电源系统设计基础3、柴油发电机组一类市电供电方式下，仅考虑主用机组，台
10、数根据总容量大小和其他条件配置一台或多台；二到四类市电供电方式下，两台机组互为备用。一类或二类市供电方式下，发电机组的容量应能同时满足通信负荷功率、蓄电池组的充电功率、机房保证空调功率以及其它保证负荷功率；三类市电供电方式应包括部分生活用电；四类市电供电方式应包括全部生活用电。三、电源系统设计基础电源设备的计算与整定1、蓄电池容量的计算蓄电池的容量计算公式如下：KITQ=1+(t-25)其中：Q：蓄电池容量（Ah）K：安全系数，取1.25I：负荷电流(A)T：放电小时数(h)：放电容量系数，见下表t：最低环境温度数值，无采暖，按5考虑；有采暖，按15考虑：电池温度系数(1)，T10取0.006
11、三、电源系统设计基础阀控式蓄电池放电容量系数（）表电池放电小时数(h)12346810放电终止电压(V)1.81.81.81.81.81.81.8放电容量系数（）0.450.610.750.790.880.941三、电源系统设计基础例：有一通信机房需新增一套直流系统，其通信用负荷近期为200A，远期为400A，二类市电，无采暖，请整定蓄电池容量，并配置蓄电池组。计算：K：安全系数，取1.25I：负荷电流(A)，按远期取400AT：放电小时数(h)，取2小时：放电容量系数，查上表，取0.61t：最低环境温度数值，无采暖，按5考虑：电池温度系数(1)，取0.008经计算，蓄电池总容量须1952Ah
12、，配置1000Ah蓄电池两组。三、电源系统设计基础2、整流设备容量的计算II蓄I负，按N1配置I蓄为蓄电池充电电流，I负为通信用负荷电流。I蓄Q(0.84T)Q为蓄电池容量，T为充电时间，一般取10小时。三、电源系统设计基础例：有一通信机房需新增一套直流系统，其通信用负荷近期为200A，远期为400A，已配置蓄电池1000Ah两组，请整定100A整流模块数量。计算：I蓄Q(0.84T)(21000)(0.8410)238AII蓄I负238+200438A直流负荷合计为438A，需5个100A整流模块，另备用1个100A整流模块，共需6个100A整流模块。三、电源系统设计基础3、交流视在功率的计
13、算计算通信设备浮充功率：P浮2.2024I负P浮为浮充功率I负为通信用直流负荷2.20为单节电池浮充电压。计算蓄电池充电功率：P充2.3524I蓄P充为充电功率I蓄为蓄电池充电电流2.35为单节电池均充电压三、电源系统设计基础计算有功功率：P(P浮P充)P为有功功率为效率，一般取0.92。计算视在功率：SPCosS为视在功率P为有功功率Cos为功率因数，一般直流系统的交流功率因数为0.95。三、电源系统设计基础例：有一通信机房需新增一套直流系统，其通信用负荷近期为200A，远期为400A，已配置蓄电池1000Ah两组，请计算视在功率。P浮2.2024I负2.202420010560W=10.5
14、60kWP充2.3524I蓄2.352423813423W=13.423kWP(P浮P充)(10560+13423)0.92=25245W=25.245kWSPCos=252450.95=28050VA=28.050kVA三、电源系统设计基础4、交流电源线选择一般按允许载流量来选择导线的截面。机房内的交流导线应采用耐压1kv阻燃电力软电缆(如：RVVZ1kV)。通信用交流中性线应采用与相线等截面的导线，保护地线的选择要根据相线的大小来进行选择，如下表所示。三、电源系统设计基础相线截面（mm2）PE线截面（mm2）S16S16S3516S35S25、直流电源线选择机房内的直流导线应采用耐压1kv
15、阻燃电力软电缆(如：RVVZ1kV)。直流电源线选择：直流电源馈线应按远期负荷确定，除满足载流量外，还需满足该段导线所分配的压降的要求来计算所需导线的截面。三、电源系统设计基础直流电源线压降计算公式：U（IL2）（57S）其中：U：压降，直流放电回路全程极限电压降要求小于3.2VI：设计电流L：导线长度S：导线截面积，单位mm2直流放电回路全程极限电压降要求小于3.2V，蓄电池至通信设备各段的压降一般分配如下：电池至直流屏压降要求不大于1V；直流屏自压降要求不大于0.5V；直流屏至各专业头柜压降要求不大于1.2V；各专业头柜至通信设备压降要求不大于0.5V；三、电源系统设计基础例：有一通信机房
16、，新增一面直流头柜，直流头柜两路输入，一主一备，设计电流为300A，直流配电屏至直流头柜的导线长度约为45米，请整定直流电缆的截面与根数。计算：设计电流为300A，长度为35A，最大压降取1.2VS（IL2）（57U）（300452）（571.2）395mm2每路直流电缆选取RVVZ1KV1240mm2两正两负，一主一备，共需8根RVVZ1KV1240mm2电缆。三、电源系统设计基础三、电源系统设计基础6、交流或直流头柜的设计要点（1）目前基本采用一主一备供电方式（2）交流或直流头柜输入总空开（或熔丝）：按计算电流的1.051.5倍计算（3）交流或直流头柜输出空开（或熔丝）：按计算电流的1.52倍计算（4）为减少交流电源三相不平衡状态，交流PDF单相空开数量应为3的N倍例：交流头柜系统图输入：主备1160A3P输出：主备2
