通信电源培训

1、 播控中心播控中心20142014年年5 5月月4 4日日通信电源培训报告人：王友初MEDIA SUPERHIGHWAYP1 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团目录第一章 通信电源概述第二章 通信设备对电源的基本要求第四章 交流供电系统第三章 通信电源系统结构第五章 开关电源系统第六章 UPS电源系统第八章 熔断器和断路器(空气开关)第七章 电力线缆第十章 对通信电源的总结第九章 接地系统MEDIA SUPERHIGHWAYP2 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第一章 通信电源概述 在通信行业中，人们通常把电源比喻为通信系统的“心脏”。通信电源供电系统是通信工程中不可缺少的部分，

2、高可靠性、高稳定性的通信系统需要依靠高可靠性和高稳定性的通信电源做保障。MEDIA SUPERHIGHWAYP3 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第二章 通信设备对电源的基本要求1、可靠性髙：一般的通信设备发生故障影响而较小，是局部性的。如果电源系统发生直流供电中断故障，则影响几乎是灾难性的，往往会造成整个电信局、通信枢纽的全部通信中断。MEDIA SUPERHIGHWAYP4 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第二章 通信设备对电源的基本要求2、稳定性高：各种通信设备都有要求电源电压稳不允 许超过容许的变化范围，尤其是计算机控制的通信设备， 数字电路工作速度高，频带宽，对电压波

3、动、杂音电压、 瞬变电压等非常敏感。所以，供电系统必须有很高的稳定MEDIA SUPERHIGHWAYP5 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第二章 通信设备对电源的基本要求3、效率高：能源是宝贵的，电信设备在耗费巨资完成设备投资后，日常的费用支出中，电费是一笔比重很大的开支。尤其随着通信容量的增大，一个母局的各种设备用上百、上千安培直流的用电量已是司空见惯，这时效率问题就特别突出。这就要求电源设备（主要指整流电源）应有较高转换效率，即要求电源设备的自耗要小。MEDIA SUPERHIGHWAYP6 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第三章 通信电源系统结构MEDIA SUPERH

4、IGHWAYP7 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第三章 通信电源系统结构 通信电源系统一般由交流供电系统、直流供电系统和接 地系统组成。1、交流供电系统 通信电源的交流供电系统由高压配电所、降压变压器、 油机发电机、UPS和低压配电屏组成。交流供电系统可以有 三种交流电源：变电站供给的市电、油机发电机供给的自备交流电、UPS供给的后备交流电。2、直流供电系统 通信设备的直流供电系统由开关电源（AC/DC变换器）、蓄电池和直流配电屏等部分组成。确保通信设备与人身的安全，通信局站的交流和直流供电系统都必须有良好的接地装置。MEDIA SUPERHIGHWAYP8 GDWL福建广电网络集团

5、福建广电网络集团第四章 交流供电系统1、交流电一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。单相交流电MEDIA SUPERHIGHWAYP9 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统2、三相电路：能产生幅值相等、频率相等、相位互差120电势的发电机称为三相发电机；以三相发电机作为电源， 称为三相电源；以三相电源供电的电路，称为三相电路。多相交流电MEDIA SUPERHIGHWAYP10 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统 三相三线制是三相交流电源的一种连接方式，从3个线圈的端

6、头引出3根导线，另将3个线圈尾端连在一起，又叫星形接线，常用符号“Y”表示，这种引出3根导线供电的方式叫三相三线制。若还从3个线圈尾端的连接点上再引出1根导线，这种引出4根导线的供电方式叫三相四线制方式。除此4根导线外还有1根导线专用于保护地线的供电方式叫做三相五线制供电。3、三相三线制供电、三相四线制供电、三相五线制供电MEDIA SUPERHIGHWAYP11 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统4、三相交流电和单相交流电相比有何优点？ 三相交流电较单相交流电在发电、输配电以及电能转换为机械能等方面都有明显的优势。例如，制造三相发电机、 变压器都较制造单相的省材料，

7、而且构造简单，性能良。同时，三相输电较单相输电电能损耗少等。MEDIA SUPERHIGHWAYP12 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统5、为什么在低压电网中普遍釆用三相四线制？ 用星形连接的三相四线制，可以同时提供两种电压值，即线电压和相电压。既可提供三相动力负载使用，又可提供单相照明使用。例如常用的低电压380/220V，既可提供需要电源电压380V的三相交流电动机使用，又可同时提供单相220V的照明电源。MEDIA SUPERHIGHWAYP13 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统6.交流设备电流及输入功率计算(1)单相电（220V)

8、已知设备额定电流I (A)，则其额定功率P=I220V，单位为瓦特(W)。(2)三相电（380V)已知设备额定电流I (A)，则其额定功率 P=I380V 1.732功率因数，单位为瓦特(W)。 上述算得的功率是设备“净”耗用的功率，尚未考虑配电效率。如果加上配电设备、电缆上“浪费”的功率，计算配电箱功率时，则需要放大一些，在这种简单的配电线路中，一般用P/0.95即可。MEDIA SUPERHIGHWAYP14 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第四章 交流供电系统7、交流配电屏(箱）配置计算某小区新建1座基站，前端交流引入开关如何配置？1、计算基站总负荷(1)开关电源，假设新建1套-

9、48V/300A组合式开关电源，按总容量计算前端需要交流电， I=W/(3801.732效率功率因数)=48300/(3801.7320.950.8)=28.8A(2) 空调，假设配置2台3匹， I=23735/(3801.7320.950.8)=8.8A(3)照明及插座， I=(500+1000)/(3801.7320.950.8)=3A2、I总=28.8+8.8+3=40.6A，考虑一定的冗余，可选择大于50A的三相交流开关，一般选择63A接入。MEDIA SUPERHIGHWAYP15 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统1、稳压电源可分为三种：线性稳压电源、相控

10、稳压电源、开关稳压电源。(1)相控电源体积大、效率低、功率因数低，严重污染电网，已逐渐被淘汰。(2)线性稳压电源的线路简单、干扰小，对输入电压和负载变化的响应非常快，稳压性能非常好。 但是，线性稳压电源效率较低，只有20%40%，发热损耗严重，所需的散热器体积大，重量重，另外线性电源对电网电压大范围变化的适应性较差，因此线性电源主要用在小功率、对稳压精度要求很高的场合。(3)开关稳压电源和线性稳压电源相比，功率转换效率高，可达65%90%，发热少，体积小、重量轻，对电网电压大范围变化具有很强的适应性，电压、负载稳定度高，但是线路复杂，电磁干扰和射频干扰大。MEDIA SUPERHIGHWAYP

11、16 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统(4)线性电源和开关电源比较MEDIA SUPERHIGHWAYP17 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统2、开关电源系统的组成(1)交流配电屏(挂墙或落地)，主要给整流机架供交流电；(2)整流机架(内装整流模块、监控模块等)，交流输入/直流输出；(3)直流配电屏，整流器输出通过直流屏内熔丝或开关输出到通信设备；(4)蓄电池，市电正常时由整流器进行浮充，停电时对通信设备供电。3、开关电源的分类：组合型开关电源、分立式开关电源MEDIA SUPERHIGHWAYP18 GDWL福建广电网络集团福建广电网络

12、集团第五章 开关电源系统4、一次下电和二次下电为确保基站传输系统在基站停电的情况下能维持较 长时间正常工作，在基站的开关电源中设置了两级低压保护装置，在基站停电的情况下，由蓄电池供电给基站的BTS及传输设备，当电池电压低于第一级保护关断电压时，假设为-47V，切断基站重负载BTS设备的供电，电池只给传输设备供电；当电池电压低于第二级保护关断电压时，假设为-45V，切断基站传输设备的供电(即切断棊站全部负载)，保护蓄电池，不致电池过放电。MEDIA SUPERHIGHWAYP19 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统5、蓄电池(1)蓄电池容量单位：Ah(安时）(2)蓄电池

13、容量计算方法：计算蓄电池容量前需确定近期耗电量和蓄电池放电小时数蓄电池总容量计算公式为：其中：Q:蓄电池容量(Ah)； K:安全系数，取1.25； I:负荷电流(A)； T:放电小时数(h)； t:实际电池所在地的环境温度数值； :放电容量系数(根据设计规范取值)； :电池温度系数(1/C),当10放电小时率务1时,取=0.008。MEDIA SUPERHIGHWAYP20 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统6、开关电源容量计算和配置根据原邮电部通信电源设备安装设计规范中的规定，整流器等换流设备的容量应按近期负荷配置。按N+1(10台整流器以上每10台增加1台）冗余方

14、式配置容量 N=（I直流设备耗电+I蓄电池充电)/I整流器+N备份 其中：I蓄电池充电=蓄电池容量(Ah)/10； I直流设备耗电=P直流设备功率（W)/48MEDIA SUPERHIGHWAYP21 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统配置开关电源系统举例：某地二干中继机房勘察记录如下(1)开关电源型号为：PS48300/25，共4个整流模块，空闲8个模块位置，整流模块型号为HD4825，每个模块容量为25A;(2)开关电源电压读数：53.8V，电流读数：25A;(3)开关电源没有空闲的直流电源端子，列头柜有11个空闲16A 空气开关；(4)2组500Ah蓄电池；本期

15、新增设备耗电按12.2A计。如何配置整流模块呢?MEDIA SUPERHIGHWAYP22 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第五章 开关电源系统计算如下：(1)计算设备扩容后机房的耗电量：53.8V25A/48V+12.2A=40.2A(2)蓄电池放电小时数计算：按照蓄电池放电10小时以上取系数T= (2500Ah)/(l.440.2A)=17.7h蓄电池放电时间满足机房要求，不需要扩容。(3)整流模块计算40.2A+(2500Ah)/10h/25A=5.6，约为6个 按照N+1冗余方式配置得出扩容后需要7个整流模块，因此本期需要新增3个HD4825整流模块。MEDIA SUPERHI

16、GHWAYP23 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统1、概念： UPS电源也叫不间断电源，它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置。它的功能是保证向负载提供持续不间断高质量的交流电源。MEDIA SUPERHIGHWAYP24 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统2、UPS电源系统结构图MEDIA SUPERHIGHWAYP25 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统(4)UPS输出屏：根据配电需求配置，小容量UPS可以和UPS输入屏合成1个屏；(5)交流列柜：为通信设备进行末端配电，一般双路输入 有些UP

17、S系统还有旁路开关柜，电池开关柜等。3、UPS系统组成(1)UPS输入屏(2)主机：2台或2台以上；(3)电池组：每组电池一般由30或32只12V单体串联，总电压为360V或384V;MEDIA SUPERHIGHWAYP26 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统4、工作方式：(1)后备式：后备式UPS电源在市电正常供电时，市电通过交流旁路通道直接向负载供电，此时主机上的逆变器不工作，只是在市电停电时，才由蓄电池供电，经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基本没有改变。(2)在线式：在市电正常时，它首先将交流变成直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电源

18、向负载供电；一旦市电中断，立即改为蓄电池逆变器对负载供电；因此,在线式UPS电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源，大大改善了供电的品质，保护了负载安全、有效的工作。MEDIA SUPERHIGHWAYP27 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统5、UPS电源容量配置：首先计算前端的负载功率，为确保UPS的系统高效率和尽可能 地延长UPS的使用寿命，一般负载功率应满足UPS额定功率的60%。例如我们在某机房前端，需要不间断供电的设备有服务器、监控设备、磁盘阵列及网络交换等，统计总功率为 30KVA，因此我们选择30/(60%)=50KVA，所以就选择了50KV

19、A的在线式主机。MEDIA SUPERHIGHWAYP28 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第六章 UPS电源系统6、蓄电池放电时间： 满载时蓄电池工作时间=蓄电池组容量电压/主机额定功率0.75 (功率因数） 如以上机房有2组蓄电池，单体蓄电池电压为12V，容量为150Ah,每组蓄电池30节 电池组电压：V=1230=360V 电池组容量：1502=300Ah该系统满载时放电时间=300360/500000.75=1.62小时 按实际负载时放电时间=300360/300000.75=2.7小时MEDIA SUPERHIGHWAYP29 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第七章

20、电力线缆1、电力线缆编号的含义:电缆的规格型号：(1)型式代号：RVVZ、RVVFH、ZRVV 系列代号：R-软电缆 绝缘材料代号：V-聚氯乙稀，Y-聚烯径 护套材料代号：V-聚氯乙烯、Y-聚烯径 外保护层代号22钢带铠装聚氯乙炼/23钢带铠装聚烯径（埋地电缆常用) 性能特征代号：ZR (阻燃）FH (防火）蓄电池组的正极或负极（不接地系统除外）； 通信设备的机架； 总配线架的铁架； 通信电缆的金属隔离层； 通信线路的保安器；MEDIA SUPERHIGHWAYP43 GDWL福建广电网络集团福建广电网络集团第九章 接地系统(2)交流接地系统：交流接地系统用于由市电和油机发电设备供电的设备，也可以分为工作接地和保护接地两种。在接地 的交流电力系统中，如380/220V三相四线制供电系统，其中性点必须接地组成接零系统，作为工作接地，同时具有保护人身安全作用。需要接到交流接地系统上面的有： 380/220V三相四制电力网的中性点； 变压器、电机、整流器、电器和携带式用电器具等的底座和外壳； 互感器的二次绕组； 配电屏与控制屏的框架; 室内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土框架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门。 交直流电力电缆和控制电缆的接线盒、终端盒和外壳和电缆的金属护套、穿线的钢管