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1、移动设计研究院 外协人员培训课程系列 2009 9 2 传输专业课程 之 八 通信电源基础知识 本课程为通信电源基础培训 共四部分内容 本课程为通信电源基础培训 共四部分内容 一 通信电源系统组成 二 通信电源设计基础 三 传输用电源设计要点 一 通信电源系统组成 二 通信电源设计基础 三 传输用电源设计要点 介绍提纲介绍提纲 目标 目标 通过本课程 对通信电源有一定的了解 具备传输 系统电源的勘察和设计基础 坚实深入学习的理论基础 通过本课程 对通信电源有一定的了解 具备传输 系统电源的勘察和设计基础 坚实深入学习的理论基础 3 通信电源系统组成通信电源系统组成 什么是通信电源 什么是通信电
2、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 4 通信电源系统组成通信电源系统组成 通信电源系统组成通信电源系统组成 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 5 通信电源系统组成通信电源系统组成 通信电源系统示意图通信电源系统示意图 6 通信电源系统组成通信电源系统组成 开关电源开关电源 开关电源是把交流电源转换成通信设备所需 开关电源是把交流电源转换成通信设备所需 48V或 或 24V直流电源 是通信电源设备的核心 设备 直流
3、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 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 7 通信电源系统组成通信电源系统组成 8 通信电源系统组成通信电源系统组成 蓄电池组蓄电池组 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 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
4、主要电池厂家 深圳华达 江苏双登 哈尔滨光宇 杭州南都等 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 美国国外主要电池厂家 美国GNB 德国阳光 意 大利非凡等 德国阳光 意 大利非凡等 9 通信电源系统组成通信电源系统组成 10 通信电源系统组成通信电源系统组成 柴油发电机组柴油发电机组 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供电时 由柴油发电 机组供电 确保交流电源的可靠的供应 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
5、组多数为进口 机组 主要品牌如下 科勒 康明斯 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 科勒 康明斯 MTU 卡特彼勒 道依茨 劳斯莱斯等品牌 卡特彼勒 道依茨 劳斯莱斯等品牌 11 通信电源系统组成通信电源系统组成 12 通信电源系统组成通信电源系统组成 UPS UPS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 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目前通信网中使用的UPS主要品牌如下
6、 爱克赛 主要品牌如下 爱克赛 APC 爱默生 力博特 台达等 品牌 爱默生 力博特 台达等 品牌 13 通信电源系统组成通信电源系统组成 高低压配电设备高低压配电设备 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 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 14 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置原则电源设备配置原则 1 开关电源与蓄电池1 开关电源与蓄电池 开关电源的整流模块按N 1方式配置 N 10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
7、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 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 2 不间断电源 UPS 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 15 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 1 蓄电池容量的计算1 蓄电池容量的计算 蓄电池的容量计算公式如下 KIT Q 1 t 25 其中 Q 蓄电池容量 Ah K 安全系数 取1 25 I 负荷电流 A T 放电小时数
8、h 放电容量系数 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 T 10取0 006 1 T 10取0 008 T 1取 0 01 16 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 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 25 I 负荷电流 A 按远期取400A T 放电小时数 h 取2小时 放电容量系数 查上表 取0 61 t 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1
9、952Ah 配置1000Ah蓄电池两组 17 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 2 整流设备容量的计算2 整流设备容量的计算 I I蓄 I负 按N 1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 84 T Q为蓄电池容量 T为充电时间 一般取10小时 18 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 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 84 T 2 1000 0 84 10 238A I I蓄 I负 238 20
10、0 438A 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 19 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 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 84 T 2 1000 0 84 10 238A I I蓄 I负 238 200 438A 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 20 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算
11、 计算通信设备浮充功率 P浮 2 20 24 I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 35 24 I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 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 S P Cos S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 3 交流视在功率的计算3 交流视在功率的计算 21 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 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
12、为400A 已配置蓄电池1000Ah两组 请计算视在功率 计算 P浮 2 20 24 I负 2 20 24 200 10560W 10 560kW P充 2 35 24 I蓄 2 35 24 238 13423W 13 423kW P P浮 P充 10560 13423 0 92 25245W 25 245kW S P Cos 25245 0 95 28050VA 28 050kVA 22 电源设计基础电源设计基础 3 交流电源线选择3 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
13、 电源设备配置计算电源设备配置计算 23 电源设计基础电源设计基础 4 直流电源线选择4 直流电源线选择 机房内的直流导线应采用耐压1kv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 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 电源设备配置计算电源设备配置计算 24 电源设计基础电源设计基础 直流电源线压降计算公式 直流电源线压降计算公式 U I L 2 57 S 其中 U 压降 直流放电回路全程极限电压降要求小于3 2V I 设计电流 L 导线长度 S 导线截面积 单位
14、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 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 电源设备配置计算电源设备配置计算 25 电源设计基础电源设计基础 例 有一通信机房 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
15、降取1 2V S I L 2 57 U 300 45 2 57 1 2 395mm2 每路直流电缆选取RVVZ1KV 1 240 mm2两正两负 一主一备 共需8根RVVZ1KV 1 240 mm2电缆 电源设备配置计算电源设备配置计算 26 电源设计基础电源设计基础 电源设备配置计算电源设备配置计算 载流量校正系数载流量校正系数 电缆敷设于支撑架上 由于多根电缆的相互热的影响 载流量应乘以 校正系数 电缆在空气中并列排放敷设时的载流量校正系数如下所示 电缆敷设于支撑架上 由于多根电缆的相互热的影响 载流量应乘以 校正系数 电缆在空气中并列排放敷设时的载流量校正系数如下所示 为了保证供电的安全
16、可靠性 出于对电缆载流量校正系数的考虑 在 电缆的设计中一般可取 为了保证供电的安全可靠性 出于对电缆载流量校正系数的考虑 在 电缆的设计中一般可取0 7的校正系数 的校正系数 27 传输用电源设计要点传输用电源设计要点 电源电源 传输分界点传输分界点 1 电源专业与传输专业的分界点为开关电源系统直流屏输出端或交 直 流电源头柜 PDF 的输入端 所以传输专业设计人员应学会设计PDF和 PDF的电源线缆布放 2 针对汇聚机房和基站内的电源 传输专业不仅需要了解设备端的线缆 布放 同样需要了解组合开关电源的扩容 改造和线缆布放 1 电源专业与传输专业的分界点为开关电源系统直流屏输出端或交 直 流电源头柜 PDF 的输入端 所以传输专业设计人员应学会设计PDF和 PDF的电源线缆布放 2 针对汇聚机房和基站内的电源 传输专业不仅需要了解设备端的线缆 布放 同样需要了解组合开关电源的扩容 改造和线缆布放 28 传输用电源设计要点传输用电源设计要点 机房头柜布放要求机房头柜布放要求 1 交流或直流头柜的设计要点1 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
