中国联通通信局(站)电池恒温柜技术规范.doc

中国联通通信局（站）电池恒温柜技术规范中国联通公司 发布2012-XX-XX实施2012-XX-XX发布中国联通通信局（站）电池恒温柜技术规范China Unicom Battery Cabinet With Temperature Control System For Telecommunications Technical Specification（V1.0）QB/CU XXXXII目 次1 适用范围12 规范性引用文件13 定义13.1 电池恒温柜13.2 能耗测试标准工况23.3 能耗限值23.4 能效等级24 产品的组成和分类24.1 产品组成24.2 产品分类24.3 产品系列24.4 型号命名35 技术要求45.1 环境条件45.2 外观与结构要求55.3 工作电源要求55.4 温控功能及保温性能55.5 能耗限值和能效等级65.6 保护和告警功能75.7 显示及数据存储功能75.8 监控性能85.9 防雷性能85.10 音频噪声85.11 接地性能85.12 安全要求85.13 可靠性指标96 试验方法96.1 试验环境条件96.2 试验前准备96.3 外观与结构检查96.4 工作电源试验106.5 温控功能及能耗限值（包括：自动控制功能、温度控制范围、柜内温度均匀性、能耗限值）106.6 相变材料保温试验（可选）116.7 机柜隔热性能116.8 保护和告警功能试验126.9 显示及数据存储功能检查126.10 监控性能试验126.11 防雷性能试验136.12 音频噪声试验136.13 接地性能试验136.14 绝缘电阻试验136.15 抗电强度试验136.16 接触电流测试136.17 材料阻燃性能试验146.18 静电放电抗扰性试验146.19 可靠性指标试验146.20 环境条件试验14 前 言本规范是根据中国联通集团公司“关于中国联通通信机房配套设备技术规范”的编制要求，为满足通信局（站）节能工程的需要而制定的。本规范规定了中国联通通信局（站）电池恒温柜的组成、分类、技术指标、系统功能及测试方法等。本规范为中国联通内部的技术性、规范性文件。本规范与国家或行业有关标准和规范有矛盾时，应按国家或行业标准规范为准。本标准2011年由中国联通计划部提出。本标准由中国联通公司技术部归口。本标准主要起草单位：中讯邮电咨询设计院有限公司、中国联通计划部。本标准主要起草人：XXXX。 本标准的修改和解释权属于中国联通公司。151 适用范围本技术规范规定了通信用蓄电池恒温柜(以下简称电池恒温柜)的产品组成、分类、技术要求、系统功能及试验方法等要求。本技术规范适用于中国联通-48V室内型和室外型蓄电池恒温柜的选型、检测及维护。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB l91 包装储运图示标志GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A:低温 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B:高温 GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab:恒定湿热试验GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦）GB/T 3873 通信设备产品包装通用技术条件GB 4208-2008 外壳防护等级GB 49432001 信息技术设备的安全GB/T 8624-2006 建筑材料及制品燃烧性能分级GA/T 73 机械防盗锁YD/T 282-2000 通信设备可靠性通用试验方法YD/T 638.3 通信电源设备型号命名方法YD/T 799-2010 通信用阀控式密封铅酸蓄电池YD/T 9442007 通信电源设备的防雷技术要求和测试方法YD/T 9831998 通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法YD/T 1436-2006 室外型通信电源系统YD/T 1537-2006 通信用户外机柜一般要求。3 定义3.1 电池恒温柜在室内或室外安装，由金属或非金属材料制成的柜体，其内部可安装蓄电池组，能为蓄电池提供环境温度控制和管理的设备。3.2 能耗测试标准工况冷暖型电池恒温柜：在电池恒温柜内部安装表2中规定的模拟热源；然后使外部环境温度1h内由常温到201条件下，维持工作7h；之后1h内外部环境温度降到-5，维持工作7h；之后1h内外部环境温度升到40（市外型45），维持工作7h。整个周期内恒温柜蓄电池舱的内部温度应控制在以下范围：1028。单冷型电池恒温柜：在电池恒温柜内部安装表2中规定的模拟热源；然后使外部环境温度1h内由常温到201条件下，维持工作11h；之后1h内外部环境温度升到40（市外型45），维持工作11h。整个周期内恒温柜蓄电池舱的内部温度应控制在以下范围：10283.3 能耗限值电池恒温柜在能耗测试标准工况下的实测耗电量的最大允许值。3.4 能效等级表示电池恒温柜能源效率高低差别的一种分级方法，分为1、2、3级，1级表示能源效率最高。4 产品的组成和分类4.1 产品组成电池恒温柜主要由隔热机柜、制冷单元、制热单元、控制单元、风扇、通风风道等部分组成。4.2 产品分类产品可以从不同的角度来分类：按照使用的环境，可分为：室外型与室内型。室内型：安置在室内环境下使用的电池恒温柜。室外型：安置在室外环境下使用的电池恒温柜。按照温控部件类型，可分为：半导体型、压缩机型。压缩机型：采用压缩机及辅助电热装置进行制冷或制热的电池恒温柜。半导体型：采用半导体装置进行制冷或制热的电池恒温柜。按照空调的冷暖类型，可分为：单冷型、冷暖型。单冷型：无制热单元，仅有制冷单元，仅能提供制冷能力。冷暖型：含制热单元和制冷单元，能提供制冷和制热能力。4.3 产品系列电池恒温柜产品分为压缩机型和半导体型两大系列，并按所适用的蓄电池组规格（包括容量、组数、单体电池电压）来区分电池恒温柜产品规格。4.3.1 压缩机型系列电池恒温柜按照适用的蓄电池组容量分为： 300Ah，400Ah，500Ah，600Ah，800Ah，1000Ah注：当用户提出要求，并与制造厂商协商后，可以生产系列数值以外的产品。4.3.2 半导体型系列 电池恒温柜按照适用的蓄电池组容量分为： 150Ah，200Ah，300Ah，400Ah，500Ah注：当用户提出要求，并与制造厂商协商后，可以生产系列数值以外的产品。4.4 型号命名4.4.1 分类代号分类代号见表1。表1 分类代号分类代号使用环境室内型N室外型W温控类型压缩机型K半导体型R冷暖类型单冷型L冷暖型N4.4.2 型号命名电池恒温柜型号由以下各部分构成，见图1所示。BC 自定义(由生产厂定义，也可省略)冷暖类型温控类型使用环境电池恒温柜图1电池恒温柜型号示意图示例：适用室外型使用、温控类型为压缩机型的单冷型电池恒温柜型号标记为 ：BC-W-K-L5 技术要求5.1 环境条件5.1.1 工作环境温度范围室内型： -5+40；室外型： -20+50。5.1.2 储运温度范围 -40+70。5.1.3 相对湿度范围工作相对湿度范围：90（402）。储运相对湿度范围：95（402）。5.1.4 大气压力70kPa106 kPa。5.1.5 冲击与振动（不安装蓄电池）电池恒温柜应能承受峰值加速度为150m/s2、持续时间为11ms的冲击。电池恒温柜应能承受频率为10Hz55Hz 、振幅为0.35mm的正弦波振动。5.1.6 室外环境适应性要求室外型电池恒温柜的环境适应性满足YD/T 1436-2006 第8.2条、8.5条和8.8条的要求。5.2 外观与结构要求5.2.1 外观电池恒温柜面板平整、无变形；柜体表面镀层或涂层应连续、均匀，且无结瘤、缩孔、起泡、针孔、开裂、剥落、粉化、颗粒、流挂、露底、夹杂脏物等缺陷；所有标志、标牌、文字符号应清晰、正确、整齐。 5.2.2 结构5.2.2.1 电池恒温柜结构组装后应整洁、美观，各焊口应无裂纹、烧穿、咬边、气孔、夹渣等缺陷，柜体结构各结合处及门的缝隙应均匀，门的开启、关闭应灵活自如，锁紧可靠；柜体各紧固件联接应牢固、可靠，所有紧固件应具有防腐蚀镀层或涂层；紧固联接必须采取防松措施。5.2.2.2 电池恒温柜正面舱门打开后，应能方便地进行各种维护操作，并支持在不断电条件下对蓄电池组进行维护，维护所需空间宽度（与其他设备或墙面之间的维护走道净宽）不得超过0.8m。5.2.2.3 电池恒温柜制冷单元应具有完善的排除冷凝水装置。5.2.2.4 电池恒温柜应具有通风风道，能定时强制通风，将蓄电池释放出的微量氢气和腐蚀性气体排出柜外。5.2.2.5 室外型电池恒温柜的结构应具有防撬、防拆卸的设计，固定产品用的紧固件必须在打开机柜门后才能安装或拆卸；机柜门应安装防盗锁，锁具防破坏性能满足GA/T 73中的B级要求。5.2.2.6 室外型电池恒温柜的所有结构件在喷涂以前必须进行相应的防腐、防锈处理，以满足长期室外使用的需要。5.2.2.7 室外型电池恒温柜的外壳防护应符合GB 4208-2008中的IP55等级，室内型电池恒温柜的外壳防护应符合GB 4208-2008中的IP2X等级。5.3 工作电源要求电池恒温柜的工作电源可选择以下两种制式之一：交流供电：220V（-15%+15%，50Hz5）；直流供电：-48VDC（-40VDC-58VDC）。采用直流供电时，电池恒温柜供电应从通信局（站）内-48V高频开关组合电源一次下电空余端子引接。5.4 温控功能及保温性能5.4.1 温度控制范围电池恒温柜在能耗测试标准工况条件下，无论舱内蓄电池处于充电或放电状态，均能将蓄电池舱的内部温度控制在以下范围：1028。5.4.2 自动控制功能（1）自动切换工作模式电池恒温柜的控制单元应能根据机柜内外温度变化情况，自动切换制冷、制热、待机等工作模式，以保证机柜内部温度符合要求。（2）强制通风当机柜输入电源失效，如果机柜内温度超过允许工作温度、且机柜外温度低于柜内温度时，应启动机柜的直流风扇进行强制通风。（3）定时通风电池恒温柜应具有定时通风功能，将蓄电池放出的微量氢气等排出柜外。定时通风周期可灵活设定。5.4.3 柜内温度均匀性电池恒温柜蓄电池舱内部不同部位的温差应不大于5。5.4.4 机柜隔热性能电池恒温柜的板材和组合结构综合传热系数不大于1.2W/ (mK)。5.4.5 相变材料保温（可选）为延长电池恒温柜在停电状态下的保温时间，可在机柜内部添加相变材料，相变材料的数量可按照环境温度条件和用户要求的停电保温时长来配置。5.5 能耗限值和能效等级5.5.1 能耗限值电池恒温柜在能耗测试标准工况下的能耗限值如表2所示。表2 电池恒温柜能耗限值电池容量规格模拟热源室内型能耗限值（kWh）室外型能耗限值（kWh）1000Ah50W8-800Ah40W6.5-600Ah30W5.5-500Ah25W49400Ah20W38300Ah15W2.56200Ah10W-4.5150Ah8W-3.55.5.2 能效等级电池恒温柜的能效等级和所对应的能耗限值指标如表3所示。表3 电池恒温柜能效等级指标容量规格室内型能效等级（kWh）室外型能效等级（kWh）1级2级3级1级2级3级1000Ah56.58-800Ah4.55.56.5-600Ah3.54.55.5-500Ah23467.59400Ah1.52.5356.58300Ah122.5456200Ah-2.53.54.5150Ah-1.52.53.55.6 保护和告警功能5.6.1 断路器保护电池恒温柜的交（直）流输入电路应有断路器保护。5.6.2 电源故障告警当电池恒温柜输入掉电时，应发出电源故障告警信号。5.6.3 高低温告警当电池恒温柜内部温度超过设定的温度控制范围时，应发出高/低温告警信号。5.6.4 温度探头失效告警当电池恒温柜内部温度探头失效时，应能发出故障告警信号；当恒温柜所有温度探头全部失效时，恒温柜应根据最近一天的运行情况，自动进入安全保护运行模式。5.6.5 系统故障告警当电池恒温柜的制冷或制热单元等重要部件出现故障时，应发出相应的故障告警信号（如压缩机失效告警、电加热失效告警等）。5.6.6 告警显示功能电池恒温柜在各种告警发生时，应能自动发出相应的告警信号，即铃(或蜂鸣器)响、灯亮（灯闪烁）等。同时，应能通过通信接口将告警信号传送到近端、远端的监控设备上。电池恒温柜应具有告警记录和查询功能，告警记录可实时刷新。5.7 显示及数据存储功能电池恒温柜应具有数字显示及存储功能，可显示温度设定值、温度告警设定值、温度测量值、告警信号、温控装置参数等，所有设定的参数可在恒温柜完全无电的状态下继续保存。5.8 监控性能电池恒温柜应具备RS485/422等标准通信接口，并具有下列功能：实时监视系统工作状态；采集系统运行参数；设置参数的掉电存储功能； 遥测：柜内温度、柜外温度 遥信：电源故障告警，温度探头状态（故障/正常），制冷单元/制热单元/风扇状态（故障/正常），柜门状态（门开/门关），制冷/制热/通风（状态） 遥控：可对系统温度设定值、温度告警设定值进行远程设置5.9 防雷性能室外型电池恒温柜交流输入端应装有浪涌保护装置，至少能承受电流脉冲（8/20ms、20kA）的冲击。5.10 音频噪声室外型电池恒温柜音频噪声应不大于55dB（A），室内型电池恒温柜音频噪声应不大于60dB（A）5.11 接地性能电池恒温柜应具有不小于M8的保护接地端子，柜体内部结构和设备须采用等电位连接方式，各连接处的电阻应不大于 0.1。5.12 安全要求5.12.1 绝缘电阻在环境温度为1535，相对湿度为90%，试验电压为直流500V时，电池恒温柜交（直）流电路对地的绝缘电阻不低于2M。5.12.2 抗电强度交流供电的电池恒温柜交流电路对地应能承受50Hz、有效值为1250V的正弦交流电压一分钟且无击穿或飞弧现象；直流供电的电池恒温柜直流电路对地应能承受50Hz、有效值为500V的正弦交流电压一分钟且无击穿或飞弧现象。5.12.3 接触电流电池恒温柜的接触电流应不大于3.5mA。5.12.4 材料阻燃性能电池恒温柜所用的印刷电路板的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-0要求，导线塑料绝缘层的阻燃等级应达到GB/T 18380.1-2001中规定的DZ-1要求，其他绝缘材料的阻燃等级应达到GB4943中规定的V-1要求，隔热材料及其它材料的阻燃等级应符合相关国家标准的规定，如泡沫塑料应达到GB8624-2006规定的B级要求。5.13 可靠性指标MTBF50000h6 试验方法6.1 试验环境条件环境温度：1535；相对湿度：45%75%；大气压力：86106kPa。6.2 试验前准备试验前应做好下列准备：1通电前被测设备应与环境温度平衡；2按产品规定预热时间，对被测系统进行预热；3按图2接好试验电路；交直流稳压可调电源温度监测仪电池温控柜交流输入图2 系统测试基本原理图6.3 外观与结构检查6.3.1 目视检查电池恒温柜的外观，应符合5.2.1的要求。6.3.2 结构检查打开电池恒温柜舱门，目视检查恒温柜内部和柜体结构，应符合5.2.2.1、5.2.2.2和5.2.2.3的要求，室外型恒温柜还应符合5.2.2.6的要求。6.3.3 通风功能检查目视检查电池恒温柜是否具有通风通道；调整定时参数设置，检查控制单元能否定时驱动风扇强制通风。6.3.4 防盗试验室外型电池恒温柜按照GB17565-2007中第6章的方法进行试验，结果应符合5.2.2.5的要求。6.3.5 防护等级试验室外型按照 GB/T 4208 标准规定的方法测试防水、防尘功能，应符合5.2.2.7的要求。6.3.6 室外环境适应性试验（1）太阳辐射试验试验方法按GB/T 2423.24-1995中3.3条的方法A进行，一个循环（可以仅试验光照的8h），试验设备应符合GB/T 2423.24-1995中第2章的要求，试验结果应符合5.1.6的要求。（2）盐雾试验试验方法按GB/T 2423.17-2008进行，试验结果应符合5.1.6的要求。6.4 工作电源试验6.4.1 交流输入电压变动范围试验交流供电的电池恒温柜交流输入电压变动范围试验按以下步骤进行：1按图2接好试验电路；2调节电池恒温柜交流输入电压为115% 额定值，检查恒温柜应工作正常；3调节交流输入电压为85% 额定值，检恒温柜应工作正常。6.4.2 交流输入频率变动范围试验交流供电的电池恒温柜交流输入频率变动范围试验按以下步骤进行：1按图2接好试验电路；2调节输入频率为52.5Hz，检查恒温柜应工作正常；3调节输入频率为47.5Hz，检查恒温柜应工作正常。6.4.3 直流输入电压变动范围试验直流供电的电池恒温柜直流输入电压变动范围试验按以下步骤进行：1按图2接好试验电路；2调节电池恒温柜直流输入电压为-58V，检查恒温柜应工作正常；3调节直流输入电压为-40V，检恒温柜应工作正常。6.5 温控功能及能耗限值（包括：自动控制功能、温度控制范围、柜内温度均匀性、能耗限值）1将电池恒温柜放入湿热箱内，按图2接好试验电路，恒温柜内部放置模拟热源，模拟热源应尽量在机柜底部均匀放置；恒温柜电池舱内温度测试点不少于五个，各温度传感器布点示意图见图3。2按能耗测试标准工况的温度-时间变化要求调节湿热箱内温度，在整个测试过程中，实时观察和记录五个不同位置温度测试点的温度，记录恒温柜的工作模式切换过程（包括切换时间和当时的柜内、柜外温度），测量恒温柜的耗电量；整个测试过程恒温柜的自动控制功能应符合5.4.1的要求，温度控制范围应符合5.4.2的要求，柜内温度均匀性符合5.4.3的要求，耗电量符合5.5.1的能耗限值要求。图3 测试布点图6.6 相变材料保温试验（可选）先将试验用的相变材料放入-5的恒温箱内冷冻2h；将电池恒温柜放入湿热箱内，恒温柜不通电，恒温柜内部放置模拟热源，调节湿热箱温度为20并保持1h；然后把冷冻后的相变材料放入电池恒温柜内，1h内将湿热箱温度升到40（室外型50），取电池舱内五个不同位置温度测试点温度的平均值，记录从相变材料放入恒温柜起，到电池舱内温度超过28的时间。6.7 机柜隔热性能6.7.1 试验 将电池恒温柜的空调和门关闭，不通电，置于环境试验箱内，恒温柜外表面距离试验箱的内壁距离不小于600mm。恒温柜内外的空气应流动。恒温柜外各设备和各温度计位置如图3所示。将试验箱的温度逐渐缓慢调低至-32，电池恒温柜内用电热器加温至（232），使电池恒温柜外试验箱内的温度保持在-322。柜内外平均温差应在（554）。电池恒温柜外任意两个点间之间均满足上述条件并稳定持续30分钟即开始读数。以后每15分钟记录一组数据，包括各测点温度，加热器的总功耗等，共记录四组读数，并按以下公式计算传热系数K：K=/A（21）其中，K-总传热系数，单位为W/（m2.）；A-电池恒温柜内表面名义总面积，单位为m2；1-电池恒温柜外平均温度，单位为；2-电池恒温柜内平均温度，单位为；-平均功耗，从第1组数据到第4组数据之间电加热器消耗的总功耗除以测试时间，单位为W。6.8 保护和告警功能试验6.8.1 断路器保护目视检查电池恒温柜输入电路是否具有断路器。6.8.2 电源故障告警试验模拟电池恒温柜输入掉电，恒温柜应发出告警信号。6.8.3 高低温告警试验模拟电池恒温柜内部温度超过高（低）温告警设定值，恒温柜应发出高（低）温告警信号。6.8.4 温度探头失效告警试验模拟电池恒温柜内部温度探头故障，恒温柜应发出温度探头失效告警，同时恒温柜自动进入安全保护运行模式。6.8.5 系统故障告警试验模拟电池恒温柜的制冷单元或制热单元等重要部件故障，恒温柜应发出相应的故障告警信号。6.8.6 告警性能试验检查任一告警发生时，电池恒温柜应能发出可见或可闻告警信号，应符合5.6.6的要求。6.9 显示及数据存储功能检查检查电池恒温柜的显示面板，所能显示和存储的数据应符合5.7的要求。6.10 监控性能试验检查电池恒温柜有无RS485/422等标准通信接口，根据提供的通信协议检查遥测、遥信和遥控内容，应符合5.8的要求。6.11 防雷性能试验室外型电池恒温柜按照YD/T 944-2007中第6章的方法进行试验，结果应符合5.9的要求。6.12 音频噪声试验a) 接好试验电路；b) 调节电池恒温柜输入电压为额定值，使恒温柜的制冷（制热）单元和风扇处在运行状态；c) 用声级计在被测系统空调正前方1 m、设备的二分之一高度处进行测量，测量结果应符合5.10的要求。注：测试现场被测样品噪声与本底噪声的差应不小于7dB。6.13 接地性能试验6.13.1 接地端检查目视检查电池恒温柜接地端，应符合5.11的要求。6.13.2 连接电阻测试a) 被测系统应与输入电路、输出电路、监控设备及所有外部电路完全断开；b) 使用数字微欧计、凯尔文电桥等微电阻测量仪器，按微电阻测量仪器测量接线方法（双线或四线），测量线主接线端接主保护接地端子；测量线另一端依次接前、后可活动的门（板）、及其门（板）的拉手、钮子、钥匙锁等外表面可能触及的金属部件；c) 从微电阻测量仪器依次、直接读出主保护接地端子与各测量点之间的连接电阻值，应符合5.11的要求。6.14 绝缘电阻试验用绝缘电阻测试仪的直流500V测试电压，测量电池恒温柜电源输入端对地的绝缘电阻值，结果应符合5.12.1的要求。6.15 抗电强度试验对交流供电的电池恒温柜交流电路对地进行频率为50Hz，有效值为1250V的交流电压试验；对直流供电的电池恒温柜直流电路对地进行频率为50Hz，有效值为500V的交流电压试验；试验电压从小于一半最高幅值处逐步升高，达到规定电压值时持续1 min，漏电流应不大于30mA，抗电强度应符合5.12.2的要求。注