直流远程供电设备介绍目 录一、直流远供产品原理与市场需求二、直流远供产品的基本参数三、直流远供产品的设计特点四、直流远供产品的安全性能五、直流远供产品的应用模式六、直流远供设备的使用预算Page2一、直流远供产品原理与市场需求Page3机房的直流-48V,经局端升压到直流280V或380V,由馈电电缆、馈电光缆输送到远机,再经电源变换后,给受电设备供电通过高压输送,减小输送过程的损耗通过直流,避免影响通信业务1、直流远供产品的基本原理、直流远供产品的基本原理2、通信设备的供电需求3G网络建设,小功率基站、分布式基站RRU成为主角这类小型设备难以配备单独的机房,需要解决电信级的供电问题;EPON ONU安装在户外机柜或者楼道里,需要给ONU提供电信级的供电保证;随着网络深层次覆盖,直放站设备同样需要电信级的供电保证;其他如:宽带接入的网络交换机供电、WLAN AP设备供电、视频监控设备供电、铁路或高速公路通信设备供电等Page43、通信设备供电遇见的诸多问题直接接入市电有诸多问题:市电停电、市电电网波动大、市电引入难、市电引入费用过高、居民偷电、需要向电力局及业主单位申请开户专线专表、电费结算繁琐、电费结算纠纷增加UPS,又添问题:UPS供电时间短、UPS被盗、UPS故障率高更换频繁、安放场地Page54、采用直流远供的好处避免市电供电的影响,使远端设备供电达到电信级的标准避免就地取电以及电费结算纠纷等问题与UPS供电方式相比,大大节省UPS、蓄电池的建设成本、后期运行维护成本供电安全便于集中监控、管理和维护Page6二、直流远供产品基本参数1、局端设备的基本参数:1、机箱结构:19英寸机箱,2U、4U2、直流输入:-36-60VDC3、直流输出:260380VDC4、直流输出调整:10V/步进5、输出功率:600W/模块,12003000W/机框6、工作效率:85907、防雷等级:20KA、8/20s(标准配置)8、系统配置 系统机框 1个 监控模块 1个 电源模块 2U:3个,4U:6个模块Page72、远端设备的基本参数:1、远端结构:室外型防水设计,可壁挂、抱杆安装 室内型19英寸机箱,2U、4U2、远端输入:140380VDC,90280VAC(双输入)3、输出电压:48VDC、240VDC、220VAC4、输出功率:室外型:1000W 室内型:6003000W5、工作效率:90%6、防雷等级: 20KA、8/20s(标准配置)7、工作温度:-20+658、支持网管Page8三、直流远供产品的设计特点1、N+1冗余均流式结构2、交错并联技术3、串联推挽式开关电源模块4、软启动功能5、侦测功能6、并机功能7、系统监控功能、系统监控功能8、局端与远端通信功能、局端与远端通信功能Page91、N+1冗余均流式结构模块化设计,配置灵活,使用、维护容易N+1冗余设计(N个模块工作,1个备用),可靠性高自主均流法,模块均流准确使用RS485进行监测和控制 局端设备N+1工作原理Page102、交错并联技术交错并联电源系统适合高可靠、高功率密度和快速瞬态响应的电源技术要求通过总线RS485同步控制的多相位PWM信号(集中式控制方法)交错运行,可以极大的降低滤波器和磁性元件的要求,从而有效的提高整个交错并联电源系统的功率密度,同时滤波器的容量的减小可以提高系统的瞬态响应特性减小总的电压、电流纹波减小电磁干扰,更好的电磁兼容性 局端设备交错并联工作原理Page113、串联推挽式开关电源模块采用推挽式变换电路,在输入回路中仅有一个开关的通态压降(半桥、全桥、双管正激电路需2个),通态损耗较小,效率高采用斜率补偿的电流型控制电路、对称电路设计,有效抑制变压器偏磁串联模式,减小变压器的匝数比,提高藕合度,提高效率串联模式,减低整流二极管、滤波电容的应力,提高可靠性 串联推挽式开关电源工作原理 Page124、软启动功能通过软件,逐步控制设备工作,控制开机的启动浪涌电流启动浪涌电流1.3*最大工作电流限制启动浪涌电流,避免对机房其他设备的干扰支持热插拔电源开机充电控制电路Page135、侦测功能远程侦测是利用计算远端设备的特征电阻值,判断链路状态局端设备在供电前,先用40V电压侦测线路的状态后再供电可侦测线路开路、短路、漏电、强电入侵侦测线路有故障时,停止高压输出,避免造成损害Page146、并机功能两台(可以不同规格)以上局端设备可以并联使用,同母线输出。
各设备模块之间是均流工作,统一监控 Page157、系统监控功能局端设备提供RS232/485通讯接口、无线Modem、以太网接口、E1接口;检测参量:输入电压/电流、输出电压/电流、设备温度告警功能:过压、欠压、开路、短路、过载、漏电、强电搭接、过温、防雷失效、风扇失效可配合局方修改通信协议格式面板功能数码管显示输入/输出的电压/电流、故障每个模块LED显示是否工作和告警调整输出电压(以每步10V调整) Page168、局端与远端通信功能(即将推出应用)局端设备与远端设备通过在传输馈线上调制信号,进而实现彼此之间互相通信功能;传输的调制方式使用FSK调试,调制频率1MHz,速率为1200bps通过局端设备监控远端设备运行状态,告警信息,实现局端和远端统一监控,统一管理局端与远端通信原理图Page17四、直流远供产品的安全性能1、输入输出过压、欠压保护,输入过流保护,过温保护2、开路、短路、漏电、强电入侵保护3、输出对地隔离、悬浮4、防雷保护5、绝缘能力Page181、输入输出过压、欠压保护,输入过流保护,过温保护输入输出过压、欠压保护 当输入输出的电压低于或者高于某一设定值时,设备自动保护。
输入过压、欠压,输出欠压可自动恢复,输出过压,关断系统输出,重新工作需人工干预输入过流保护 电流型控制电路采用直接的输入电流峰值、逐个电流脉冲地控制PWM,快速、准确地限制流过开关管和变压器中的最大电流输出具有限流功能过温保护 当设备的温度高于某一设定值时,设备自动保护,设备温度低于某一设定值时,设备自动启动运行Page192、开路、短路、漏电、强电入侵保护开路空载保护 当侦测到链路开路时,设备自动保护,保护时间50ms 短路保护 当侦测到链路短路时,设备自动保护,保护时间50ms漏电保护 当侦测到链路漏电电流I30mA,设备自动保护,保护时间50ms强电入侵 当市电搭接在直流线路上,远供系统停止高压输出,发出告警信号,设备无损坏、不起火入侵去除可自恢复保护时间50msPage203、输出对地隔离、悬浮平衡输出,对地隔离悬浮式供电,当人身不慎接触到单极供电线路时,由于对地不构成环路,不会有电流流过人体悬浮式供电,增强防雷保护性能人体阻抗呈容性,对交流敏感程度大于对直流敏感程度,相比于市电远供直流对人体危害小 电源对地隔离Page214、防雷保护 防雷保护 局端直流输出、远端直流输入端:能承受模拟雷击8/20us电流波形,幅值为20KAPage225、绝缘能力绝缘能力 绝缘能力 局端设备输入端对地和远端设备输出端对地分别打1000V高压,局端设备输出端对地和远端设备输入端对地分别打1500V高压,漏电流应不超过4mA。
五、直流远供产品的应用模式应用模式一: 输入为220VAC的受电设备(内置高频开关电源)Page23应用模式二: 输入为220VAC的受电设备(内置线性电源或带交流检测高频开关电源)Page24应用模式三: 受电设备主用市电供电、备用直流远供方式供电Page25应用模式四: 输入为48VDC的受电设备Page26六、直流远供设备的使用预算直流远供的供电计算公式 已知:铜线的电阻率欧姆平方毫米米; 远供线缆长度为L米;线缆横截面:Q平方毫米;设备功率P瓦;远供电源输出电压为U伏;远端设备的输入电压为U1伏 则:链路的计算公式为: *2*P*L)/(U1*Q). 注意:由于远端设备的输入电压是有范围的,所以要充分考虑远端设备在不同功耗下的输入电压的范围Page27直流远供的供电能力 由上述公式:已知局端设备的输出电压为380VDC、设备最低工作电压240VDC、设备额定功率、设备传输使用的线缆规格则计算出大约远程供电距离,如下: 常规产品的功耗参考如下:Page28产品产品10W GSM光纤直放站光纤直放站20W GSM光纤直放站光纤直放站20W GSM数字光纤数字光纤RRU基站基站功耗90W120W170W200500W1K2KW设备负载设备负载100W200W300W400W500W800W1000W1.0mm9.2Km4.6Km3.0Km2.3Km1.4Km1.2Km0.7Km1.5mm13.8Km6.9Km4.5Km3.5Km2.1Km1.7Km1.1Km2.5mm23Km11.5Km7.5Km5.5Km3.5Km2.7Km1.7Km4.0mm36.8km18.4Km12Km9.2Km5.6Km4.6Km2.8KmUPS与HVDC(高压直流)系统的比较 UPS与HVDC机房比较 YDB 037-2009 通信用240V直流供电系统技术要求Page29复合光缆 Page30。