《通信电源技术》课件.ppt

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。,3、通信设备对电源系统基本要求可靠性高、稳定性高、效率高、模块化、集中监控、智能化、小型化,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，100mV150kHz-30MHz，30mV离散频率杂音电压：3.4-150kHz，5mV150-200kHz，3mV200-500kHz，2mV500kHZ-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26.4V24V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：0-300Hz400mV,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。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：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2.6V.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,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