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通信组合电源系统基本结构 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能 岗位持证上岗培训 忻州供电公司调度所 2012年5月 课程内容 1 系统组成 1 各组成部分原理 1 系统接地与防雷 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 2 ZXD800 15A整流器 ZXD800E 15A整流器 ZXDU90E 90A组合电源系统 ZXDU45 45A嵌入式电源系统 ZXDU75 75A嵌入式电源系统、开放式机架 ZXDU150 150A组合电源系统ZXDU150 150A组合电源系统 ZXD1500 30A整流器 （V2.0） ZXDU90 90A组合电源系统 ZXDU180 180A组合电源系统 ZXD1500 （V3.0） 30A整流器 ZXDU300（V3.0） 300A组合电源系统 ZXD2400 50A整流器 ZXDU600E 600A组合电源系统 ZXDU400 400A组合电源系统 ZXD5000 （V2.0） 100A整流器ZXDU1500 （V2.0） 1500A组合电源系统 ZXDU3000 （V2.0） 30000A组合电源系统 48V系列通 信电源 ZXDU300 300A组合电源系统 ZXD2400 50A（V3.0 ）整流器 ZXDU500 500A组合电源系统 ZXDU600 600A组合电源系统 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 3 通信系统结构 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 4 电源系统组成部分 交流配电单元 高频开关整流器 直流配电单元 监控系统 蓄电池组 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 5 直流配电单元 监控单元 整流器 交流配电单元 组合电源结构实例 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 6 交流配电单元 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 7 交流配电单元 交流配电单元负责系统交流电的输入与切换（两路输入时），交流输入的 开关控制（有空开与接触器两种），交流电的分配（送给整流器及交流备 用输出），交流电压、电流量的采集及处理，交流异常时的保护。 系统为上出线时（电缆从机柜的顶端通过走线桥架进行布线），交流配电 单元一般安装在机柜底部；系统为下出线时（电缆从机柜的底部通过走线 沟槽进行布线）交流配电单元一般安装在机柜的上部。 交流配电单元由交流输入接线端子、输入空开或接触器、电流采样互感器 、交流变送器，接触器保护装置（配接触器时配置）、备用输出空开等组 成。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 8 交流配电单元 交流配电单元 1、功能： l两路市电接入，主备工作 l多路交流备用输出 l第二级防雷电路 l交流电压,电流的采集 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 9 2、交流输入线材与线径选择 导线材料：通信电源系统的交流输入线要选用铜芯BV线。 导线截面积:一般情况下，根据导线的允许载流量、线路的 允许电压损失值、导线的机械强度、环境温度、散热条件、 敷设方式。并且随着通过导线电流的增大，其载流量会逐渐 下降。 当导线所通过的电流小于40A时，导线的载流量应选在 45A/mm2；当通过导线的电流为41100A时，导线的载流 量应选在23A/mm2。 交流配电单元 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 10 交流配电单元 3、交流输入开关的选择及联接线的驳接 交流输入开关必须采用空气开关，不得使用闸刀开关 零线上不能使用任何开关装置或熔丝 导线和空气开关相连的漏铜部分要长短合适，不能太长，也不能 太短 空气开关固定连接线的螺钉务必拧紧，使用螺栓固定之处必须使 用铜鼻子进行连接 交流配电部分加装漏电保护器（人身安全和通信设备的安全运行 ） 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 11 直流配电单元 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 12 直流配电单元 直流配电单元完成直流的分配和备用电池组的接入。 整流器的输出采用并联方式，整流器的输出经汇流母 排接入直流配电单元，直流配电单元为负载分配不同 容量的输出，可满足不同的需要，直流配电路数可根 据用户需求增减。每组直流输出采用一个直流断路器 控制。后备电池组的输入与开关整流器输出汇流母排 并联，以保证开关整流器无输出时，后备电池组能向 负载供电。系统具有二次下电功能，可在蓄电池放电 过程中按用户的设置电压分两次将负载断掉，以保证 主要负载能够长时间的工作，同时保护蓄电池不致过 放而损坏。负载和蓄电池输出端均接有熔丝保护。 直流配电原理图如图 5.22所示： 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 13 直流配电单元 直流配电单元负责将系统的直流输出分配成多路的负载输出分路，各分路 接有空开或熔丝保护；完成蓄电池组的接入；负责分配一路或多路应急照 明分路并控制其开通与关断；采集直流电压及电流的量。 系统为上出线时（电缆从机柜的顶端通过走线桥架进行布线），直流配电 单元一般安装在机柜上部；系统为下出线时（电缆从机柜的底部通过走线 沟槽进行布线）直流配电单元一般安装在机柜的底部。 直流配电配电单元由多路熔丝或空开负载分路、一路或多路蓄电池熔丝分 路、一路或多路应急照明空开或熔丝分路（部分机型为选配置）、电池放 电保护直流断路器（部分有二次下电功能），分流器、工作地铜排等组成 。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 14 整流器 整流器是组合电源系统的核心。整流器把220V或380V交流电变成 通信设备要求的直流电。 组合电源由多台整流器并联输出，采用N+1的方式配置，个别整 流器的损坏不影响系统的正常供电。整流器的输出具有负载均分 的功能。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 15 输入EMI 防雷单元 交流整流 PFC或APFC DC/DC变换 输出整流滤波 直流输出 交流输入 辅助电源部分控制与保护 整流器 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 16 高频开关整流器 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 17 通信组合电源系统基本结构 交流输入滤波器：其作用是将电网中的尖峰等杂波过滤，给本机提供良好 的交流电，另一方面也防止本机产生的尖峰等杂音回馈到公共电网中。 整流滤波：将电网交流电直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 功率因数校正：此电路为Boost升压电路，它将整流滤波后的直流电升压 为410V左右的直流电，以供下一级逆变。 逆变：将升压后的直流电变换为高频交流电，尽量提高频率，以便于用较 小的电容、电感滤波（减小体积、提高稳压精度），同时也有利于提高动 态响应速度。频率最终受到元器件、干扰、功耗以及成本的限制。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 18 通信组合电源系统基本结构 输出整流滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。其中 逆变将直流变成高频交流，输出整流滤波再将交流变为所希望的 直流，从而完成从一种直流电压到另一种直流电压的转换，因此 也可以将这两个部分合称DC-DC变换（直流-直流变换）。 控制电路：从输出端采样，经与设定标准（基准电源的电压）进 行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或频率，从而控制滤波 电容的充放电时间，最终达到稳定输出的目的。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 19 监控单元 监控系统检测组合电源系统各部分的工作状态，并将这些数据进 行分析和处理，自动控制整个电源系统的运行。同时通过 RS232/RS422/RS485接口将数据传送到近端监控计算机或远端监 控中心，完成三遥功能，实现无人值守。 当系统发生故障时，告警指示灯及蜂鸣器会发出声光告警信号， 电源系统脱离监控单元仍可正常工作，但将失去三遥功能，此时 后备蓄电池组将处于浮充状态。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 20 蓄电池组 通信电源系统中采用整流器和蓄电池组并联冗 余供电方式。蓄电池组既为备用电源，又可以吸收 高频纹波电流。目前常用的蓄电池为阀控式密封铅 酸蓄电池。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 21 蓄电池容量的配置 如果电池容量偏小则不能满足通信设备在停电时间较长的 情况下的正常供电，影响正常通信；而电池容量太大则不 仅是一种浪费，同时也会影响蓄电池的寿命，所以要合理 选择蓄电池的容量。 蓄电池容量的选择主要是根据负载总电流、蓄电池的效率 、停电时间长短和频繁程度以及扩容情况来决定。 C=（负载电流备用负载电流）10蓄电池效率A C:电池容量 A：放电时间加权系数所需放电时间（h）/10 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 22 蓄电池容量的配置（举例） 有一移动基站BTS满负荷电流为15A，传输设备工作电流为5A，还准备 增加一套CDMA设备，其所需提供的电流为20A。该基站经常停电，停 电时间约为24小时。 电池容量：C（15520）100.852.41129AH，故选用两 组500AH电池即可。 如果停电时间太长，例如48小时，是不能用增加电池容量的办法来实 现给设备供电的，而应考虑用发电机来发电，否则将影响到蓄电池的 寿命。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 23 蓄电池的温度补偿 蓄电池温度高电池化学反应加剧，此时需要通过降低浮充电压来减缓 化学反应；蓄电池温度低化学反应减缓，此时需要通过升高浮充电压 来增强化学反应，以保证能量的正常转换。 电源系统通过检测蓄电池温度，然后根据实测的温度来调节给蓄电池 充电的浮充电压（即电源系统的输出电压）。 温度补偿是以25为基准，以每节（2V）3mV/进行调节 ，对于 使用48V蓄电池组的通信电源来说，计算公式为 V=(T-25)(-3mV) 24。 例如：监控单元检测 到蓄电池温度为10，那么此时给 蓄电池充电 的浮充电压 （即电源系统的输出电压 ）为 53.5+(10-25) (-3mV) 24= 53.51.08=54.58V。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 24 电源系统对蓄电池的管理功能 智能充电限流 电源系统的智能限流就是电源系统的监控单元根据蓄电池 的容量（事先必须在监控单元的参数设置菜单中正确设定 蓄电池容量）、负载所需电流的大小来自动计算整流模块 的限流点。计算公式为： 单体（整流模块）限流点（0.15C+负载电 流）单体个 数 C为电源系统所配蓄电池组的总容量。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 25 组合电源系统接地 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 26 组合电源系统接地 组合通信电源系统必须很好地接地，保护地和工作地最好单独引 出接于接地体的不同点上，也可各自引出集中接于用户接地铜排 上。组合电源系统接地必须良好，应符合通信设备接地标准（接 地电阻不大于3）。 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 27 组合电源系统防雷网络 山西省电力公司电力通信专业2012年生产技能岗位持证上岗培训 28 组合电源系统防雷网络 目前国内外被广泛接受的防雷思路是由3道防线构成一个完整的防 护体系，这3道防线是：第一道是将绝大部分雷电流直接引入地中 泄放，第二道防线是阻塞侵入波沿引入线进到设备