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1、第三章 通信电源技术,一、通信电源总述 二、通信局站供电特点 三、电源设备配置原则 四、通信设备供电要求 五、通信电源系统与设备 六、电力线选择与布放 七、动力集中监控系统,一、通信电源总述,1、通信电源的重要性 通信离不开电源。 工程设计需要电源知识。,2、通信电源的现状与发展趋势 (1)、供电方式向分散供电发展。 (2)、电力电子新技术在整流器中的应用。 (3)、阀控式密封铅酸蓄电池的应用。 (4)、电源集中组网监控。,二、通信局站的供电特点,1、通信局站用电负荷 通信局站用电负荷分为两类: (1)、通信设备负荷 (2)、建筑用电负荷,三、电源设备配置原则,1、邮电通信用交流电源一般采用市
2、电。 2、当市电发生异常情况时,仍能保证可靠供电,应配置油机发电机为备用交流电源。 3、要求无瞬间停电的直流电源时,应设置蓄电池组。,4、要求无瞬间停电的交流电源时,宜设置交流不间断电源设备(UPS)。 5、电源设备的容量和数量配置应符合有关的行业标准。,四、通信设备供电要求,基础电源 机架电源,1、交流基础电源 (1)、标称电压 220V/380V,额定频率50Hz。,(2)、电压变动范围 通信设备用交流电供电时,在通信设备的电源输入端为额定电压值的(+5%至-10%)。 通信电源设备用交流电供电时,在设备的电源输入端为额定电压值的(+10%至-15%)。,2、直流基础电源 (1)、首选的电
3、源电压 - 48V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:- 40V至-57V,-48V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:2mV; 峰-峰值杂音电压:0-300HZ,400mV 宽频杂音电压:3.4-150kHz,100mV 150kHz-30MHz,30mV 离散频率杂音电压:3.4-150kHz,5mV 150-200kHz,3mV 200-500kHz,2mV 500kHZ-30MHz,1mV,(2)、过渡期暂留的电源电压:24V 通信机架直流输入端电压允许变动范围:21.6V至26.4V 24V直流电源输出端的杂音电压指标: 电话衡重杂音电压:2mV 峰-峰值杂音电压:0
4、-300Hz 400mV,3、通信设备的供电电源系统设计原则 根据通信设备的供电要求,在电源系统设计中应考虑: (1)、安全可靠:网络安全和人身安全。 (2)、技术先进:供电系统和电源设备。 (3)、经济合理:投资合理,降低维护成本,选用节能产品等。,五、通信电源系统与设备,1、通信电源系统组成 通信电源包括三个系统: 交流电源系统 直流电源系统 接地系统,2、交流供电系统 (1)、交流供电系统组成 由主用交流电源备用交流电源高压开关 柜变压器低压配电屏低压补偿柜和调 压稳压设备及连接馈线组成。,(2)、主用交流电源 主用交流电源一般采用市电。 为防备市电停电,采用油机等设备作为备用 交流电源
5、。大中型局站采用10KV高压市电, 经变压器降为380V/220V低压后,再供给整 流器、不间断电源设备、通信设备、空调设 备等。,根据通信局站所在地区的供电条件,市电引 入方式及运行状态,市电供电分为一至四类: 一类:从两个稳定可靠的独立电源引入两 路供电线,两路不应有同时检修停电。 二类:从两个以上独立电源构成的稳定可 靠的环形网上引入一路供电线或从一个稳可 靠的电源(或输电线路上)引入一路供电线。,三类:从一个电源引入一路供电线。 四类:由一个电源引入一路供电线,经常昼 夜停电或有季节性长时间停电。,(3)、高压配电 大型通信局站一般由两个不同的变电站引入 两路高压,通常为10KV。 高
6、压经户外隔离开关、电流互感器、高压断 路器接到高压母线,然后经隔离开关、计量柜 、测量及避雷器柜、出线柜接到变压器。,变压器 变压器靠电磁感应原理,把某种频率的电压 变换成同频率的另一种电压,满足不同负荷 的需要.通信局站的低压配电系统基本通过 10KV/400V的变压器受电。,1)、油浸式变压器 油箱内充满变压器油,在变压器绕组与绕组 、绕组与铁心及油箱间起绝缘作用;变压器 油受热后产生对流,对铁心和绕组起散热作 用。,35kV绝缘套管,2)、干式变压器 相对于油浸式变压器,干式变压器没有火灾、 爆炸、污染等问题,故电气规范、规程不要求 干式变压器置于单独房间。,高压电器 )、高压隔离开关:
7、无灭弧装置,故接通和切断不允许在有负荷电流的情况下进行。 )、高压断路器:有灭弧室,既能切断负载又能自动保护。,3)、高压熔断器:当线路发生过载、短路、 过电压故障时,对电源设备起到保护作用。 4)、避雷器:有阀式避雷器和管式避雷器。 5)、高压测量电器:有电压互感器(高电压 变成低电压)和电流互感器(大电流变成小 电流),与电压表和电流表配合测试。,(3)、低压配电 将变压器输出的低电压电源或由市电引入的 低电压电源进行配电,用作市电的通断,切 换及保护输出侧的负载。,低压电器 刀开关:用以隔离电源,确保线路及设备维 修安全。没有灭弧室,不能分断负载电流. 熔断器:当电流超过限定值,熔体熔化
8、分 断电路,用以过载和短路保护 空气断路器:允许切断短路电流,切断电 路故障,设计高低压配电系统注意事项 变电所要接近负荷中心,减少配电线路长度和电能损失。 变压器供给的负荷要保证全局所有的生产用电。 容量较大的局站,通信用电和空调用电可分设变压器供电。,单相用电设备配置时力求三相平衡。 主接线力求简单,可靠,便于维护。,(4)、备用交流电源 当市电异常时,由后备电源供电。 备用发电机组一般采用固定式或移动式柴油 发电机组或燃气轮机发电机组。,柴油发电机 柴油发电机由柴油机和发电机组成,用柴油机 作为动力,驱动交流发电机提供电能。 柴油机与发电机通过联接器连接在一起,柴 油机以1500转/分拖
9、动发电机同步运转,发电 机发出380V/50Hz交流电通过电缆送至配电 屏分配到各负载。,交流不间断系统(UPS) UPS电源:是一种含有储能装置,以逆变器为 主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。 在线式UPS由整流滤波电路、逆变器、输出变 压器及滤波器、静态开关、充电电路、蓄电 池组和控制监测、显示告警及保护电路组成 。,3、直流供电系统 直流供电系统由整流设备、直流配电设备、 蓄电池、直流变换器及相关的配电线路组成 。,(1)、换流设备 整流器将交流电变换为直流电,逆变器将直 流电变换为交流电,直流变换设备将一种直 流电变换为另一种或几种电压。,(2)、整流器 市电正常时整流器把交流电改
10、变成直流电, 与电池并联对负载供电,并对电池充电。,(3)、蓄电池 一种储存电能的设备,充电时得到的电能转 变为化学能储存,需要电能时及时将化学能 释放,供用电设备。化学能与电能相互转换 可以反复循环多次。,蓄电池的作用: 平滑滤波:在市电正常时,虽然蓄电池不担 负向通信设备供电的主要任务,但它与供电 主要设备整流器并联运行,能改善整流 器的供电质量,起平滑滤波作用;,荷电备用:当市电异常或在整流器不工作的 情况下,则由蓄电池单独供电,担负起对全 部负载供电的任务,起到备用作用。,(4)、直流配电设备 连接整流器和蓄电池向负载供电,把集中的 直流电能分配到各用电设备,装有必要的监 测仪表和告警
11、装置,用来反映各种电源设备 的工作状态。,4、接地系统 工作接地 保护接地 防雷接地 联合接地,(1)、工作接地 是因为工作的需要而设置的接地装置。分直 流工作接地和交流工作接地。 (2)、保护接地 各种电源设备或金属机架、机壳接地,称为 保护接地。,(3)、防雷接地 为避免雷电原因产生过电压危及人身安全和 击毁设备,设地线让雷电流尽快入地。,(4)、联合接地 通信局站必须采用联合接地方式,即通信设 备的工作接地,保护接地以及防雷接地共同 合用一组接地体的接地方式。,接地系统通常由接地体,接地引入线,接地 汇集线和接地线组成。 接地体:埋入地中直接与大地接触的金属导 体 接地引入线:把多根接地
12、体用一条金属导体 连接成一组并接入室内接地排,该连接导体 称为接地引入线。,接地汇集线:在通信局站内接地系统的主干 母线,作为接地导体的条状铜排。 接地线:被接地的设备或电源系统与接地母 线可靠连接的导体。,六、电力线选择与布放,1、电力线的分类 电力线一般包括电力电缆、绝缘电线、母线 三种。,(1)、电力电缆主要由电缆芯,绝缘层和保 护层组成。 电缆芯:由单根或几根绞绕的导线(铜或铝) 构成,电缆的缆芯线由单芯,双芯,三芯和 四芯等多种。 绝缘层:一般由橡胶,聚乙烯或纤维质(棉 麻,纸等)制成。,保护层:防止电缆在运输,施工和供电运行 中受到酸碱腐蚀和机械外力的作用,使其绝 缘性降低分内保护
13、层和外保护层内保护 层多用聚氯乙烯,铅包等制作;外保护层多用 钢铠,聚氯乙烯外套等制作。,2、电力线的选择 (1)、技术上:电力线的载流量,避免运行中 因导线温升导致绝缘损坏;机械强度,保证导 线有必要的强度,避免电力线断线;线路压降, 保证用电设备的电压要求。 .,(2)、经济上:要使供电线路在建设和运行 上经济合理;降低能量传输损耗;减少线路 投资,节约有色金属。,根据通信局站的用电特点,如果交直流电力线供电线路不很长,交流导线可按长期容许电流选择导线截面,必要时以电压损失校验导线截面.,直流导线按允许电压降选择导线截面. -48V电源系统全程压降应小于3.2V,24V电源系统全程压降为2
14、.6V.电压降与导线长度、流过的电流值成正比,与导线截面成反比.,电力线敷设分明敷(沿走线架,吊挂等)和暗敷 (穿管,沿地槽等)两种.交流电缆、直流电缆与 通信电缆应分开敷设:避免干扰,满足消防要求.,凭经验选择电力线: S=35mm2以下的单芯电缆可以承受的最大电流 为IS=S*(3-4倍) S=35-95mm2以下的单芯电缆可以承受的最大 电流为IS=S*(3倍) S=95-240mm2以下的单芯电缆可以承受的最大 电流为I=S*(1.5-2倍),3、电力线的布放 线缆布放的一般要求为: ()、线缆布放前应核对规格、程式、路 由及位置是否与设计规定相符合; ()、布放的线缆应平直,不得产生
15、扭绞、 打圈等现象,不应受到外力挤压和损伤;,()、在布放前,线缆两端应贴有标签, 标明起始和终端位置以及信息点的标号,标 签书写应清晰、端正和准确;,()、直流电源线、交流电源线与信号电 缆、双绞线缆、光缆及建筑物内其它弱电线 缆必须分开布放。在布设电源线时,应该做 一些标记,每个空气开关控制哪条线路,都 要做详细的记录;,()、布放线缆应有冗余; ()、在牵引过程中吊挂线缆的支点相隔 间距不应大于1.5; ()、线缆布放过程中为避免受力和扭 曲,应制作合格的牵引端头。如果采用机械 牵引,应根据线缆布放环境、牵引的长度、 牵引张力等因素选用集中牵引或分散牵引等 方式。,七、动力集中监控系统,
16、1、网络结构 监控系统一般采用逐级汇接的三级网络结 构,端局设置监控单元SU,区局设置监控站 SS,本地网设置监控中心SC。,2、监控系统功能要求 (1)、SM 实时采集被监控设备工作状态,送往SU;接 收执行来自SU的监测和控制命令。,(2)、SU 接收响应来自SS的命令;对各监控模块进行 管理;对采集数据进行智能分析,缩短系统 的反应时间;与上级通信中断时能连续保存 数据。,(3)、SS 实时监视SU的工作状态;通过SU对SM下达监 测和控制命令;实时向SC转发紧急告警信 息;生成各种统计报表。,(4)、SC 本地网或同等管理级别的网络管理中心,具 备SS所有的配置,监控和管理功能;对SS进 行管理;定时下发时钟校准命令。,3、网络通信与传输 (1)、SM和SU之间,采用专用数据总线。 (2)、SU和SS之间,采用主辅两种传输手段。 传输方式主要有:数字数据网,语音专线,拨 号电话网等。,(3)、SS和SC之间,数据传输以计算机网或 专线为主。以拨号公用电话网为辅,两者间 应能自动切换,可采用:数字数据网,语音