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1、移动通信基站电源培训讲义 中讯邮电咨询设计院有限公司 2010.04 阮勇 18637129816 ,目录 一、培训目标 二、通信电源的基础知识 三、通信电源供电系统的组成 四、基站电源供电系统的组成 五、基站直流电源系统的运行方式 六、基站电源的查勘 七、基站电源的设计 八、相关标准规范,一、培训目标,低端,单项负责,设计人员,掌握基站电源查勘、设计更便于沟通协调,掌握基站电源查勘、设计（配置原则、标准规范）,掌握基站电源基础知识、能独立查勘,通过本次培训达到什么目标？(以基站电源为主),总负责,2、安全电压,3、电压等级,二、通信电源的基础知识,通信电源基础知识,1、电的重要性,4、市电等
2、级,5、电压、电流、频率、 功率、功率因数,6、单相、三相、 1P、3P空开,7、电缆,二、通信电源的基础知识安全电压,人体对电流的反映: 810mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感(手指关节). 2025mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难.5080mA 呼吸困难,心房开始震颤. 90100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动,二、通信电源的基础知识电压等级,当输送功率一定时，输电电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资越小；但电压越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也越大。综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路
3、电压。但从设备制造考虑，为保证生产的系列性，又不能任意确定线路电压。所以，我国用电设备的额定线电压规定为380V、3kV、6kV、 10kV、 35kV、 110kV、 220kV、 330kV、 500kV。国外最多可做到1000kV。我们通信行业用电是从10kV或35kV降压到380V。,二、通信电源的基础知识市电等级,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： 1、一类市电为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线。该两路不应同时出现检修停电。 2、二类市电供电线路允许有计划检修停电。供电应符合:a)由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路
4、供电线。b)由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠的输电线路上引入一路供电线。 3、三类市电为从一个电源引入一路供电线，供电线路长，用户多。 4、四类市电为:a)由一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到三类市电供电要求。b)有季节性长时间停电或无市电可用。,二、通信电源的基础知识市电等级,注：移动通信基站的外市电等级可根据各地市外市电供电情况确定，通常按三类处理。,二、通信电源的基础知识电压、电流,电压U、V（电流I、A）有效值、峰值（最大值）、频率,二、通信电源的基础知识功率,视在功率S、有功功率P、无功功率Q、相位、功率因数（VA、W、var 、 、cos）S=3x相电压x
5、相电流= 3x220x相电流=3x380x线电流,二、通信电源的基础知识功率,有功功率：又叫平均功率，交流电瞬间的功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，是指在电路中电阻部分消耗的功率，即将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。 无功功率：是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，凡是用电磁线圈的电气设备，都要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率绝不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场、使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也需要无功功率，才能使变压器的
6、一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。,二、通信电源的基础知识功率,S2= P2+Q2，P=Scos=UIcos，Q= Ssin=UIsin有功功率 cos=-视在功率功率因数是由负载元件包括的电阻与电抗的相对大小决定的。一般负载的功率因数为0.70.9，有时会更低，功率因数低的危害是： 1)电源设备的容量不能充分利用。 2)当负载吸取的有功功率和负载电压一定时，功率因数越低，所需电流就越大。注意：直流负荷不存在功率因数，电压与电流的乘积既是有功功率，也是视在功率。,二、通信电源的基础知识单(三)相电,380V与220V电源的区别：移动通信基站的市电引入采用三相五线制，即三根火线(A、B、C
7、三相，每相各一根火线)、一根中性线和一根保护地线。三根火线之间的电压差均为380V，任何一根火线与中性线之间的电压差为220V。,二、通信电源的基础知识电缆,电缆的标识：,YD/T 1173 2001通信电源用阻燃耐火软电缆,二、通信电源的基础知识电缆,电缆的标识：,YD 205079-2005-I通信电源设备安装工程验收规范,三、通信电源供电系统的组成,通信系统是由各种不同的通信设备和电源设备组成的。不同的通信设备需要的供电电源种类不尽相同，主要有380Vac/220Vac 交流不间断电源和-48Vdc、-24Vdc 、+24Vdc 直流不间断电源。这些交流和直流不间断电源都是以380Vac
8、/220Vac 市电电源为输入能源，进行适当的电力变换和调节得到的。为了保证市电停电时不间断地为通信设备供电，还需要有备用发电机组和蓄电池。,媒介宣传,通信电源系统,三、通信电源供电系统的组成,通信电源供电系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。主要有三种典型供电方式，即：集中供电、分散供电和混合供电,外市电及高压供电系统,变压器系统,低压供电系统,备用发电系统,UPS系统,动力环境监控,直流系统,防雷接地,后备电源 (蓄电池),三、通信电源供电系统的组成,外市电是指从公共电力系统到通信局站降压变电站的供电线路，包括高压架空线路或电缆线路。市电电源是通信电源系统首选
9、的主用输入能源。 高压供电系统主要包括高压断路器、母线、计量电器、保护电器、测量电器等。根据通信局站需要的功率，县以上城市的通信局站常采用两路或一路10kV的高压供电，少数通信局站采用35kV的高压供电。 (有的县级城市及以下的通信局站采用380/220V 的低压市电电源供电),三、通信电源供电系统的组成,降压变压器的作用是将10kV等高压市电交流电源电压降到380V/220V 。低压供电系统即由380V/220V 低压配电屏直接送到建筑负荷设备或经电力变换设备和配电设备送到通信负荷设备。备用发电机组是通信电源系统的交流备用电源。因为蓄电池组的备用时间较短，当市电电源长时间停电时，为保正通信系
10、统的不间断供电，应有辅助的交流电源供电。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。因为备用发电机组的能源来自柴油燃料，只要燃料充足，油机系统不出故障，备用发电机组就可以连续运行（一般可运行几个小时、几十个小时甚至几天或更长）。因此备用发电机组称为通信电源系统的长时间备用电源。,三、通信电源供电系统的组成,交直流不间断供电系统：380/220V 交流电源可以直接为一般建筑负载设备（如一般空调和一般照明等）供电，而通信负载设备需要不间断直流电源和不间断交流电源，交流电源必须经电力变换设备加以适当的变换和调节，才能由配电设备供给通信负荷设备。电力变换设备和配电设备主要包括整流
11、器、DC/DC 变换器、DC/AC 逆变器、UPS不间断电源和交流配电屏、直流配电屏等系统或设备。,三、通信电源供电系统的组成,蓄电池组是通信电源系统中一种非常重要的后备电源设备，目前在通信领域主要使用阀控式密封铅酸蓄电池，这种电池维护工作量很小、不溢出酸雾、不污染环境可以和通信设备同机房摆放。每只蓄电池的电压目前有2V、6V、12V三种，但所有的蓄电池的单体电压均为2V，6V、12V的电池只不过是内部串联了3个和6个单体。而且，目前我国通信领域使用量最大的还是2V蓄电池。,三、通信电源供电系统的组成,防雷接地系统：雷电具有很强的破坏性，主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种形式。
12、其中又以感应雷和电压反击对弱电设备破坏能力最强。当天空的雷雨产生雷击时，其将携带高负荷雷电脉冲、电压及电流，以电磁波形式无规则释放，从而导致雷区域15公里范围内(视雷电波强度而定)所有带金属的导线(如高空架设天线、有线电视电缆、通信电缆、供电系统电缆等)，在瞬间内感应到相应强度的脉冲电压及电流，这些电流沿着电器设备上的各种电源电线或信号电缆进入电器设备内部，在雷击电压超过电器设备额定抗电压的瞬间击坏内部器件；主要原因是由于连接在电器上所有电线电缆所带的电压高低不等，高电压就会往低压冲去，形成电流，从而将电器设备局部击坏，造成整个设备系统瘫痪，严重时甚至把整机击毁，甚至触及到人身安全。,三、通信
13、电源供电系统的组成,防雷接地系统：综合防雷保护系统包括1)外部防雷保护： 接闪器、引下线、接地体 2)内部防雷保护：浪涌保护装置、等电位连接 、安全距离。接地系统包括：地网、接地体、接地引入线、地线排。局房及基站均采用联合接地方式。即通信设备的工作接地、保护接地（包括屏蔽接地和建筑物防雷接地）共同合用一个接地体的联合接地方式 。详见YD 5098-2005通信局（站）防雷与接地工程设计规范,三、通信电源供电系统的组成,监控系统：监控系统一般由监控模块、监控单元、监控站、监控中心组成。,三、通信电源供电系统的组成,其他输入能源主要有太阳能和风能。这些能源有时可以与市电电源组成混合供电系统。在无市
14、电电源或难以引入市电电源的地区，通常可以由备用发电机组作为主用输入能源。也可以采用太阳能和风能等其他能源。目前在我国一般采用由太阳电池和蓄电池组成的独立的太阳能供电系统。在国外，还有采用风力发电机、热偶发电机（TEG）、闭环蒸汽涡轮发电机（CCVT）等新型能源设备与太阳电池组成的混合供电系统。,三、通信电源供电系统的组成,1. 集中供电方式电源系统的组成 集中供电方式电源系统的组成方框图如图1所示。其中，包括交流供电系统、直流供电系统和UPS供电系统。 交流供电系统提供一般建筑负荷、保证建筑负荷的用电，并提供通信电源的用电。保证建筑负荷是指通信用空调、保证照明、消防电梯、消防水泵等，一般建筑负
15、荷是指一般空调、一般照明及其他备用发电机组不保证的负荷。 直流供电系统负责向各种通信设备提供不间断的直流电源。 UPS不间断电源负责对通信设备及其附属设备提供不间断交流电源。,三、通信电源供电系统的组成,图-1 集中供电方式电源系统的组成方框图,标(a)的设备要求不间断供电，标(b)的设备允许短时间断电，标(c)的设备对供电时间不要求。,三、通信电源供电系统的组成,2. 分散供电方式电源系统组成分散供电方式电源系统的组成方框图如图2所示。一个通信局站一般只设置一个总的交流供电系统，向该局站内各个直流供电系统提供低压交流输入电源。交流供电系统和直流供电系统的组成与集中供电方式电源系统的相同。所不
16、同的是有多个通信电源子系统（如直流供电系统或UPS系统等），各个通信电源系统可以分楼层设置，也可以按通信系统设置，设置地点可以是单独的电力电池室，也可以与通信设备在同一机房。,三、通信电源供电系统的组成,图-2 分散供电方式电源系统的组成方框图,三、通信电源供电系统的组成,3. 混合供电方式电源系统混合供电方式电源系统的组成方框图如图3所示。该系统由太阳电池和市电电源组成。系统包括太阳电池方阵、低压市电、调压器、蓄电池、整流器和配电设备以及移动电站等。在正常情况下，由太阳电池方阵经直流配电屏（内含蓄电池充电控制器）对通信设备供电，同时给蓄电池充电。太阳光较弱时和在夜间，由市电经整流器给通信设备供电。太阳光较弱时和在夜间而且市电故障时，由蓄电池放电给通信设备供电。,三、通信电源供电系统的组成,图-3 混合供电方式电源系统的组成方框图,三、通信电源供电系统的组成,4. 不同方式电源系统优缺点 混合供电方式为新型能源，非常符合我国目前大力提倡的节能减排的大原则，值得大力推广。但只有在阳光充足或风力充足的特殊情况下才适用，而且，收到场地等诸多因素的限制，适用范围较小。 集中供电方式优点是电源设备比较集中，维护比较方便。适用于规模较小的通信局站。 分散供电方式由于供电设备距离通信设备近，配电损耗相对小，系统效率高；配电电缆及安装费用也小。而且可靠性较高，一部分的故障不会影响到全局故障。,
