通信电源勘察设计基础知识

二、通信局(楼)交流供电系统
3、电功率 单位时间内做的功 ⑴有功功率(P)：电流流经纯电阻性负载产生的功率，单位：瓦 (W)，千瓦(KW)。 ⑵无功功率(Q)：交流电路中，除有功功率P外，还因电流流经储 (Q) P 能元件(C、L)产生电能，磁能互相交换，而不实际作功，这种交换 功率就是无功功率，单位是乏(Var)千乏(KVar)。 ⑶视在功率(S)：有功功率和无功功率的几何和，单位是伏安(VA) 千伏安(KVA)。 S= √(p2 +Q2 ) 功率因数 COSΦ=P/S
二、通信局(楼)交流供电系统
9、逆变器(DC/AC)的作用: 将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把实现逆变过 程的装置称为逆变器。 为了保证给重要小容量设备不间断供电，可配置逆变器。 逆变器设备工作正常时，-48V直流逆变工作…
二、通信局(楼)交流供电系统
10、通信交流电源系统的组成(与黑色电缆相关部分)
三、通信局(楼)直流供电系统
1、直流电 电荷在导体中流动的方向不变称为直流电。 为各类通信设备、通信逆变器和直流变换器提供直流电压的 电源，称为直流电源。 新建局原则上只提供-48V电源，该直流电源的电池组通常由 24只铅酸蓄电池组成。
三、通信局(楼)直流供电系统
2、直流供电系统 直流供电系统由整流器、蓄电池、直流变换器(DC/DC) 和直流配电屏等部分组成。 整流器的交流电源由交流配电 屏引入，整流器的输出端通过直流配电屏与蓄电池和负载 连接。 整流器与蓄电池并联后对通信设备供电。
通信电源基础知识
通信设备中的电流—人体血管中流动的血液
目录
一、通信电源在通信系统中的作用及要求 二、通信局(楼)交流供电系统 三、通信局(楼)直流供电系统 四、通信电力电缆 五、接地与防雷 六、工程勘察注意事项
. 一、通信电源在通信系统中的作用及要求
1、作用 自十九世纪末出现第一台电报机以标志着电信时代的开始，直到 今天信息高速公路的飞速发展，都离不开通信电源。通信电源的安 全、可靠是保证通信系统正常运行的重要条件。现代通信设备，必 须要求不能有瞬间的电源中断，否则整个通信系统有可能造成瘫痪。 通信电源在通信局（站）中具有不可比拟的重要地位。把通信电源 比喻为人体中的心脏，把流向各种通信设备的电流比喻成人体血管 中流动的血液，是非常形象的。 通信电源和传输设备、交换设备统称为通信系统三大举足轻重的 设备，三者缺一不可。
二、通信局(楼)交流供电系统
⑴低压柜 大型通信局楼一般都设有专门的低压配电室，整个局楼的交 流用电主干电缆从安装在低压室的低压柜引出。低压柜有几 台到数十台。
二、通信局(楼)交流供电系统
10kV市电电源(1) (正常工作电源) 10kV市电电源(2) (正常工作电源)
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自动柴油发电机组 (自备应急电源)
自动柴油发电机组 (自备应急电源)
G
～
G
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ATS
ATS
ATS
ATS
ATS
ATS
ATS
ATS
C级负荷 通信机房正常照明 消防系统设备 通信机房保证照明 B级负荷 (A) (A) 建筑设备 (A)
C级负荷
集中电力室
设备层
设备单元
集中电力室
设备层
设备单元
集中电力室
设备层
设备单元
通信设备(通信电源设备、通信机房空调设备) 通信设备(通信电源设备、通信机房空调设备) 通信设备(通信电源设备、通信机房空调设备) 初期负荷 发展负荷
二、通信局(楼)交流供电系统
1、市电 ⑴市电类别 ①一类市电供电方式 ②二类市电供电方式 ③三类市电供电方式 ④四类市电供电方式 ⑵市电变压器(KVA) 10KV/0.4KV(空载线电源，实际工作电压0.38KV)
二、通信局(楼)交流供电系统
2、交流电 电源在导体中流动的方向和大小随时间交替变化。其变化规律 是随时间按正弦函数变化的叫正弦交流电。 交流电：中国 频率f=50Hz，220V； 美国f=60Hz，240V、110V； 日本f=60Hz，110V。三相交流电是由三个幅值相等、频率相同， 时序上相差120°相位差的单相正弦交流电组成。
二、通信局(楼)交流供电系统
⑶小型空气开关 交流配电屏、交流挂箱内配电用 （0.5-125A，单极—4极） 常用容量：4/6/10/16/25/32/40/63/80/100/125
二、通信局(楼)交流供电系统
⑷塑壳断路器、微型断路器容量选择： 一般是设备理论用电电流×1.25～1.5倍。最大不大于最大负 荷电流的2倍。 例：设备理论耗电量为16A，需要配置断路器16A×1.25＝20A， 断路器容量选25A。
三、通信局(楼)直流供电系统
例：假设工程查勘直流实际负荷350A，电池总容量2000AH，则 电池充电电流200A，同时进行电池充电时一共550A，已配置8 个100A整流模块。本期工程需增加直流负荷80A，同时进行电 池充电时一共630A，630A÷80%=7.9个，需8个100A整流模块， 加备用1个模块，总计9个模块，原配置不够，需增加1个整流 模块。
二、通信局(楼)交流供电系统
8、UPS（不间断电源） ⑴UPS的作用 为了保证给重要设备提供不间断高质量电能， 必须配置UPS。平时由UPS整流-逆变供电，当 市电中断后，发电机起动供电之前，整流交 流中断，由UPS用所带的电池逆变不间断供 电。电池后备时间根据需要0.5h、1h…
二、通信局(楼)交流供电系统
UPS用所带的电池
二、通信局(楼)交流供电系统
⑵ UPS分类 分为后备式与在线式。 后备式：平时不供电，处于待机状态，市电由旁路输出，仅在市电不 正常时，由电池逆变输出 ，输出电能质量差，容量小。 在线式：无论市电是否正常，UPS始终处于工作状态--整流、逆变输出， 供电质量好。
二、通信局(楼)交流供电系统
5、发电机的作用: 为了保证给设备供电及楼内其他用电，电信局内一般都配有 自动油机发电机组。当市电中断后，油机发电机通过ATS柜自 启动供电或人工起动供电。
二、通信局(楼)交流供电系统
6.市电/发电机组切换原理图
二、通信局(楼)交流供电系统
7、电信局内通常都设有降压变电室。装有降压变压器和多台 高、低压柜、配电屏。通过这些设备，把高压电源(一般为 10 kV)变为低压电源(三相 380 V/单相220V)，供给整流设备和空 调照明等设备。
二、通信局(楼)交流供电系统
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4、交流功率计算 （1）单相电路 P=UICOSΦ（W，KW） Q=UISinΦ（Kvar） S=UI（KVA） U=220V （2） 三相电路 P= √3 U线I线 COSΦ（W，KW） Q= √3 U线I线SinΦ S= √3 U线I线 U线=380V
二、通信局(楼)交流供电系统
三、通信局(楼)直流供电系统
α: 电池温度系数取值:.10>T≥1时为0.008；1>T时为 0.01 t: 电池所在地的最低环境温度值，有采暖设备时：为15℃， 无采暖设备时：为5℃。 工程中可采用简化公式，计算每组电池容量Q： Q＝CI C—— 电池容量计算系数(见下表)
T (h) 0.5 1 2 3 4 6 8 10 20 48
t=5oc时，C 1.953 3.307 4.879 5.952 7.535 11.161 12.655 14.881 28.409 68.182 η 0.4 0.45 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1 1 1
三、通信局(楼)直流供电系统
例：福建移动某交换机房需新增一套直流用电设备，远期的 设备用电电流为513A，需要保证4小时放电，问需要配置多少 容量的蓄电池？ 根据： Q=CI =7.54*513=3868.02 AH 需要配置两组2000AH 2000AH的蓄电池。 2000AH
二、通信局(楼)交流供电系统
110V变压器1台：P=8KW/台, (PF=0.8, 则S4 = 10KVA) 应急照明10个： P=200W/个, (PF=0.9, 则S5=220VA x 10个 = 2.2KVA)。 总负载量： S=27.4KVA UPS容量 Sn = 27.4/0.8 = 34.25KVA 所以选取40KVA UPS。
三、通信局(楼)直流供电系统
⑶蓄电池的作用 直流通信设备供电是从交流配电屏引入交流进入整流器进行 整流，整流器的输出端直流通过直流配电屏与蓄电池和负载 连接。 整流器输出与蓄电池并联后对通信设备供电，如果没 配蓄电池，交流电中断时，整流器无直流输出，直流通信设 备供电中断。
三、通信局(楼)直流供电系统
阀控式铅酸蓄电池 可安装在通信机房内，可立放， 卧放，叠放，少维护。 要考虑机房地面承重能力，安装 时特别要注意机房地面荷载能力
三、通信局(楼)直流供电系统
蓄电池容量的取定：Qdc=KxIxT/η(1+α(t-25)) K: 安全系数 取1.25 I: 负载电流 A T：放电小时数 h η：放电容量系数，见表二
三、通信局(楼)直流供电系统
⑵直流配电屏 ①进行直流配电，屏内大多安装RT16(NT)型低压高分断能力 熔断器，是参照国外先进技术资料 自行设计的一种新型熔断器。具有 体积小、重量轻、功耗小，分断能 力高等特点，广泛用于电气设备的 过载保护和短路保护。
三、通信局(楼)直流供电系统
②通信专业机房列头柜接入主备用电源的，任何一路容 量应能承担本柜全部负载。(交流列头柜相同) ③直流配电屏熔断器额定电流值应不大于最大负载电流 2倍，各专业机房熔断器额定电流值应不大于最大负载 电流1.5倍。 负载侧熔断器额定电流值应比电源端小。
二、通信局(楼)交流供电系统
⑵交流配电屏、交流挂箱 从低压室低压柜引出主干电缆，另一端进入各楼层的交流配 电屏或交流挂箱进行配电，供给电力室的整流设备和其他设 备及全部空调照明等设备。电力室的交流配电屏容量一般为 400A、630A，可以有多台。交流配电屏可以设两路电源进线， 两路进线电源可以切换，以提高供电可靠性。
三、通信局(楼)直流供电系统
⑴高频开关电源(整流器) 将交流电能变换成直流电能的设备，把实现整流过程的装置 称为整流设备或整流器。
三、通信局(楼)直流供电系统
开关电源系统容量计算 根据原邮电部《通信电源设备安装设计规范》YD5040-2005中 的规定，整流设备容量按近期负载配置，按N+1（10块整流 模块以上每10块备用1块）的备份方式配置。 I0=I1+I2+I3 I0:开关电源的总容量 I1: 近期负载：Ifz I2:蓄电池的充电电流：（Q/10）A I3:备用容量: 10块整流模块以下备用1块，10块整流模块以上 每10块备用1块。
. 一、通信电源在通信系统中的作用及要求
2、要求 （1）可靠性高：一般通信设备发生故障影响较小，是局部的，而电源 系统发生故障可能是局部的，也可能是全局的，还有可能影响到国家干线 的通信。…. （2）稳定性高：各种通信设备都要求电源电压稳定，不允许超过其工 作电压范围。 （3）效率高：能源是宝贵的，日常维护费用的支出，电费是重要的开 支，要求整流器有较高的把交流变为直流的转换效率。 （4）小型化：现在通信设备日益集成化、小型化，通信电源如果不改 进，还是庞然大物，就显得极不相称，再则可节约机房面积。 （5）维护要求高：设备先进了，自动化性能高，设备中运用到集成化 电子电路，微机控制等现代电子技术，要求维护人员知识面要宽。
⑶UPS集中供电，N+1并机冗余方案 •全部交流负载集中供电，由各台UPS平均分担 •各台UPS的旁路和输出分别并接在一起 •某台UPS故障时，由 某台UPS故障时，由 其余UPS全部负担 •该方案目前广泛使用，
二、通信局(楼)交流供电系统
（4）交流不间断电源UPS容量选择： UPS容量≥负载总容量÷0.8 ÷ ——即负载总容量应为UPS额定容量的80％以下。选择80％， 主要是考虑到负载起动时的冲击电流以及最佳运行效率。 例: UPS的负载如下： PC机50台：P=150W/台, (PF=0.68, 则S1=220VA x 50台 = 11KVA) 服务器5台：P=200W/台, (PF=0.75, 则S2=264VA x 5台 = 1.32KVA) 网络打印机2台：P=1000W/台, (PF=0.7, 则S3=1430VA x 2台 = 2.86KVA)