《通信電源與安全》PPT課件

1、通信電源與安全,交流電基本知識,單相交流電,單相交流電壓(相電壓)是相線與零線(中性線)之間的電壓，通常用有效值表達,三相交流電,線電壓,相電壓,三相交流電（續(xù),線電壓是相線與相線之間(火線之間)的電壓. 線電壓的量值是相電壓的 倍,即 U=220V Ul=380V 線電壓超前相電壓30(uab比ua，類推). 線電壓彼此相差120. 接線應相序正確；市電與油機發(fā)電機、UPS的逆變輸出 與旁路通道必須相序一致,三相電壓相量圖,交流導線的選擇,交流導線的截面積按發(fā)熱條件來選擇。已知導線需要通過的最大電流（有效值）I，可按2A4A/mm2來選取多股銅芯絕緣導線的線芯截面積。 線芯標稱截面積（mm2

2、）系列為：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240等。 機房內的交流導線應采用阻燃型電纜 。 通信電源用阻燃軟電纜有ZA-RV型和ZA-RVV型，前者為銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣軟電纜，后者是銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套軟電纜,TN-S系統(tǒng)（三相五線制,N為中性線即工作零線（簡稱零線，接了地的中性線稱為零線），用于流過三相不平衡電流，N線不準重復接地； PE為為保護零線即保護地線 ，專門用于保護接地（設備機殼接地）。 布線時N線與PE線必須彼此絕緣、嚴格分開，不得混用。 變壓器中性點直接接地的接地電阻值，在變壓器容量不超過100kVA時

3、，不宜大于 10；當變壓器容量超過100kVA時，不宜大于4,在三相五線制（即TN-S系統(tǒng)）中，L1,L2,L3的副繞組的中性點接地，從氣地線匯流排上引出兩根線，一根為零線（中性線）N，另一根為保護地線（無流零線）PE。零線N流過三相不平衡電流；保護地線PE專門用于保護接地，接到設備的金屬外殼上，平時無電流通過，當交流相線與機殼短路時，流過較大的短路電流，使接于相線中的斷路器或熔斷器等保護器件迅速動作，及時切斷故障電流，從而保證人身和設備的安全。 嚴禁在零線和保護地線中加裝開關或熔斷器。 在TN-S系統(tǒng)中，單相供電采用單相三線制,TN-S系統(tǒng)中電源線顏色的規(guī)定,相線為U相（A相）黃色、V相（B

4、相）綠色、W相（C相）紅色； 零線（N）為蘭色； 保護地線（PE）為黃、綠雙色,電壓等級,高壓：凡電壓在1000V以上者 低壓：凡電壓在1000V及其以下者 安全電壓：50V、42V、36V、24V、12V、6V,接地類型接地：將電氣設備某一可導電部分用導線與大地相連，這種形式就叫接地,工作接地：將變壓器中性點直接接地，電阻值4 保護接地：將電氣設備外殼與大地連接，電阻值4 重復接地：在始端直接接地時，在中性線上一處或多處再作接地，電阻值10 防雷接地：將避雷裝置（避雷針，避雷器），用導線與大地相連，電阻值30,電網基本概念,電力從生產到分配，通常要通過發(fā)電、輸電、變電、配電等環(huán)節(jié) 考慮到發(fā)電

5、機組絕緣和運行安全等因數，發(fā)電機輸出端電壓不能很高，一般低壓發(fā)電機輸出端壓一般為400V，高壓發(fā)電機輸出端壓為620KV P=UI Q=0.24I2Rt Q 熱能（卡） I 電流（安） R 電阻（歐） t 電流通過的時間,在同一導線中，電能的損耗程度決定與通過電流的大小，且與平方值成正比。所以采用低壓電、大電流輸送電力很不經濟。就要求輸電電壓升高。P=I*I*R 輸電電壓一般是35kv（50km），110kv（100km），220kv（200km），330kv，500kv,變、配電示意圖,F,發(fā)電機F,升壓變電,變電站,一次變電站,二次變電站,配電降壓,根據用戶用電性質和要求負荷分為三級,一級

6、負荷：突然停電會造成人員傷亡，設備損壞難以修復。鋼廠、石油、礦井、醫(yī)院、交通和通信樞紐 二級負荷：突然停電會造成產品報廢，生產混亂，生產上重大損失。水利、化纖 三級負荷：其余都是三級負荷，允許電力輸配電系統(tǒng)故障而暫時停電,一級負荷應來自兩個一次變電站（或一個一次變電站的兩臺變壓器） 二級負荷應來自兩個二次變電站（或兩個二次變電站的兩臺變壓器） 常用配電電壓有高壓用戶10kv和6kv的高壓和低壓用戶380V/220V的低壓兩種,通信電源系統(tǒng),定義：通信電源系統(tǒng)是對局（站）內各種通信設備及建筑負荷等提供用電的設備和系統(tǒng)的總稱。 基本組成 ：通信電源系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)組成。

7、基本要求：通信電源系統(tǒng)必須保證穩(wěn)定、可靠和安全地供電。 系統(tǒng)組成方式：有集中供電、分散供電、混合供電 、一體化供電方式,分散供電方式電源系統(tǒng)組成,a）不間斷 （b）可短時間中斷 （c）允許中斷,交流供電系統(tǒng),通信局（站）的交流供電系統(tǒng)，由主用交流電源（一般為10kV市電）、專用變電站、備用發(fā)電機組或移動電站、市電油機轉換屏、低壓配電屏、交流配電屏、交流不間斷電源設備（UPS）以及相關的配電線路組成,直流供電系統(tǒng),通信局（站）的直流供電系統(tǒng)，由整流器、蓄電池組、直流配電屏和相關的饋電線路組成。 直流供電系統(tǒng)向各種通信設備和逆變器等提供不間斷直流電源,不間斷直流電源供電系統(tǒng),通信局（站）廣泛使用的

8、通信用高頻開關電源設備，由交流配電部分、整流器、直流配電部分和控制器（監(jiān)控模塊）組成，它連同蓄電池組和接地裝置，構成不間斷直流電源供電系統(tǒng),開關電源中的交流配電原理圖,交流配電部分輸入220/380V交流電，對交流電源進行分配、通斷控制、檢測、告警和保護，并裝設浪涌保護器（SPD）進行防雷保護,整流器,整流器把交流電變成所需直流電。現(xiàn)在一般都采用高頻開關整流器。 高頻開關整流器為模塊化結構 ，整流模塊并聯(lián)輸出，輸出電壓自動穩(wěn)定，各整流模塊通過均流電路實現(xiàn)輸出電流自動均衡。 在開關電源系統(tǒng)中，整流模塊的輸出電壓由控制器（監(jiān)控模塊）控制,開關電源中的直流配電基本原理,直流配電部分連接整流器的輸出端

9、、蓄電池組和負載，構成整流器與蓄電池組并聯(lián)向負載供電的浮充供電系統(tǒng)，并對直流供電進行分配、控制、檢測、告警和保護,浮充供電原理,交流電正常時，整流器供給全部負載電流，并對蓄電池組進行補充充電，使蓄電池組保持電量充足，此時蓄電池組僅起平滑濾波作用； 當交流電源中斷、整流器停止工作時，蓄電池組放電供給負載電流，使直流電源不中斷； 當交流供電恢復、整流器投入工作時，又由整流器供給全部負載電流，同時它以穩(wěn)壓限流的工作方式對蓄電池組進行恒壓限流充電。然后自動轉為正常浮充狀態(tài),直流導線截面積的選擇,直流饋電線的截面積，一般按允許電壓降來選擇 ： S導體截面積（mm2）； I流過導線的最大電流（A）； L導

10、線長度（m）； U導線上的允許壓降（V）； 導體的電導率（m/mm2）,銅為57,鋁為34，是電阻率的倒數。 直流電源母線的顏色，正極為紅色，負極為藍色,直流壓降允許值,直流放電回路（即從蓄電池組兩端到通信設備受電兩端）的全程壓降，48V電源應3.2V（一般取3V），24V電源應2.6V（新建寬電壓范圍供電系統(tǒng)）； 直流配電屏內放電回路（即開關電源系統(tǒng)內從連接蓄電池組的兩端到各直流輸出分路兩端）電壓降應500mV 。 應先將允許全程壓降減去0.5V，再適當分配蓄電池組至開關電源的導線允許壓降（以不超過0.5V為宜）和開關電源輸出端至通信設備受電端的導線允許壓降，然后計算確定相應直流導線的截面積

11、,控制器（監(jiān)控模塊,它與開關電源系統(tǒng)中的交流檢測單元、直流檢測單元和轉接單元等組成本機監(jiān)控系統(tǒng)，對開關電源系統(tǒng)及蓄電池組進行檢測、控制和故障告警。 具有檢測、控制、參數設置、電池管理、顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)及故障內容、記錄歷史故障等功能 。 可通過RS485（或RS422）接口用微機近端監(jiān)控，通過RS232接口實現(xiàn)微機遠程集中監(jiān)控，對開關電源進行遙測、遙信和遙控 ，使開關電源可以少人或無人值守,蓄電池組,蓄電池是化學電源，充電時把電能變成化學能儲存起來，放電時把化學能變成電能供給負載。為使直流電源不間斷，蓄電池組必不可少。 現(xiàn)在一般采用閥控式密封鉛酸蓄電池。 在-48V電源系統(tǒng)中，通常采用24只2V

12、蓄電池串聯(lián)構成一個蓄電池組；在-24V或+24V電源系統(tǒng)中，通常采用12只2V蓄電池串聯(lián)構成一個蓄電池組。每兩只蓄電池之間的連接電壓降應10mV 。 蓄電池組中應每只電池的規(guī)格型號和容量都相同。當采用兩組蓄電池并聯(lián)時，應兩組電池性能一致,接地,通信電源接地按照功能，可分為工作接地（直流電源的正極或負極接地稱為直流工作接地、交流電源中性線接地稱為交流工作接地）、保護接地和防雷接地。 -48V或-24V電源系統(tǒng)，電源正端必須可靠接地；+24V電源系統(tǒng)，電源負端必須可靠接地。此即直流工作接地。 電源設備的金屬外殼必須可靠地保護接地。 接地電阻應不大于規(guī)定值（基站10,直流基礎電源電壓標準及技術指標,

13、注1：新建-24V或+24V寬電壓范圍供電系統(tǒng)，通信設備受電端子上電壓允許變動范圍為19V 29V（絕對值）。 注2：雜音電壓指標是在直流配電屏輸出端子處的測量值。進網開關電源要求峰峰值雜音電壓200 mV。 注3：進網開關電源要求寬頻雜音電壓：50 mV (3.4kHz150kHz)，20mV（150kHz30MHz,浮充電壓不當的危害,浮充電壓偏低 ： 蓄電池充電不足，放電容量減少，并容易 導致極板硫酸鹽化，會縮短蓄電池壽命。 浮充電壓偏高： 蓄電池過充電，將加劇正極板的腐蝕，并可能使蓄電池排氣頻繁、失水、溫度高，甚至造成蓄電池熱失控，也會縮短蓄電池壽命,影響蓄電池使用壽命的因素,使用維護

14、中的下列因素都會使蓄電池的使用壽命降 低，應注意預防、糾正： 環(huán)境溫度高； 浮充電壓值或均充電壓值偏高、均充時充電限流值過大或充電未限流、均充時間過長等，導致蓄電池過充電； 浮充電壓或均充電壓、充電限流值偏低，電池連接處接觸不良等，使蓄電池長期充電不足； 蓄電池過放電，或者放電終止后沒有及時充電； 維護工作不到位,掛接蓄電池組的方法 （先接地在接正,關鍵：防接錯、防打火、連接牢靠。 先將蓄電池組應接地的一端，接入開關電源系統(tǒng)中的直流工作接地銅排； 開關電源開機，在將其輸出浮充電壓調到與蓄電池組實測端電壓一致時，將蓄電池組的非地端與開關電源的對應母排連通（需要連接的兩處電位相等，連接時就不會打火

15、）。 掛接好蓄電池后，將開關電源的浮充電壓設置為正常值,電池安裝應注意問題,電池組最后一節(jié)電池負極端子螺栓松動，很容易造成事故。必須將其擰緊，使之接觸良好,電池安裝應注意問題,電池連接電纜銅鼻子孔太大，與電池極柱接觸面太??；且電纜在銅鼻子中沒有壓緊。必須更換銅鼻子重新做好連接,電池安裝應注意維護問題,電池漏液，端子被腐蝕,聯(lián)合接地方式,聯(lián)合接地方式，這就是按均壓、等電位原理，使局（站）內各建筑物的基礎接地體和其他專設接地體相互連通形成一個共用地網，并將電氣電子設備的工作接地、保護接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地以及建筑物防雷接地等共用一組接地系統(tǒng)的接地方式。 聯(lián)合接地系統(tǒng)由接地網、接地引

16、入線、接地匯集線及接地匯流排和接地線組成,接地網的定義,為達到與地連接的目的，一根或一組與土壤（大地）密切接觸并提供與土壤（大地）之間的電氣連接的導體，稱為接地體。接地網由一組或多組接地體在地下相互連通構成，為電氣設備或金屬結構提供基準電位和對地泄放電流的通道,對接地體的要求,接地體埋深宜不小于0.7m ； 垂直接地體通常采用長度為2.5m的不小于50mm50mm5mm熱鍍鋅角鋼，或直徑不小于50mm、壁厚不小于3.5mm的熱鍍鋅鋼管。垂直接地體間距為垂直接地體長度的12倍 。 水平接地體，應采用熱鍍鋅扁鋼(或銅材)，扁鋼規(guī)格不小于40 mm4mm。 接地體之間的所有連接，必須使用焊接,接地引

17、入線,接地網與接地總匯集線（或總匯流排）之間相連的導電體稱為接地引入線。 其長度不宜超過30m，移動通信基站接地引入線的材料為40mm4mm的熱鍍鋅扁鋼，或截面積為95mm2的多股銅纜。應從機房地網環(huán)形接地體引到機房環(huán)形接地匯集線或總接地匯流排。 接地引入線與地網的連接點，宜避開避雷針、避雷帶的雷電流引下線與地網的連接點及鐵塔塔腳，其間距應5m，條件允許時宜取1015m。 接地引入線出土部位應有防機械損傷和絕緣防腐的措施,電工安全,操作時遵守各種安全操作規(guī)程 嚴格遵守停送電作業(yè)，不準約時送電 在臨近帶電部分操作時，保持安全距離 絕緣器具要保證絕緣良好 有人觸電要立即施救,設備安裝完畢，應仔細檢

18、查工具和器材等有無遺留在設備和線路上，拆除安全遮攔，對線路測試后，先合隔離開關，后合負荷開關 線路連接要分清相線、零線、地線，以及相序 在設備和線路安裝時，無論是否帶電，操作時都視為有電，進行安全防護,設備運行安全,對已出現(xiàn)故障的設備、裝置、線路必須立即檢修，不可勉強使用。 按規(guī)程操作。如分斷電時，先斷負荷開關，再斷隔離開關。合送電時，先合隔離開關，再合負荷開關。 切斷故障區(qū)域電源時，要縮小停電范圍，避免越級斷電。 電氣設備要保持良好通風。 具有金屬外殼設備，必須進行可靠的保護接地，有雷擊可能的，要裝防雷裝置,負荷開關和隔離開關,在運行中，用于切斷和閉合額定電流以及規(guī)定的過載電流的開關稱為負荷

19、開關。特點是可以隔離、保護、自動滅弧等。隔離開關又名隔離刀閘，不能用于切斷負荷電流和短路電流的開關。特點是用于隔離、改變運行方式、切斷和閉合小電流電路。 刀閘的作用是隔離帶電電網，改變電網運行方式，還用于切斷和閉合小電流電路。由于刀閘開關沒有專門的滅弧結構，為了避免電弧的危害，規(guī)定嚴禁帶負荷拉刀閘,安全用電知識,相線必須接入開關，熔體按設備實際需要選配，按要求接地。 嚴禁采用一線一地。 在一個插座上不可引接過多或功率過大的用電器具。 不可用金屬線綁扎電源線。 不可用潮濕的手觸及開關等電氣裝置，不可用濕布擦拭電氣裝置。 沒有電氣知識的人，不可安裝拆卸電氣設備、裝置、線路。 堆放物資、安裝其它設備

20、、搬移物體，要與帶電設備或導線保持安全距離。 搬離移動用電設備時，要先斷電。 在潮濕環(huán)境中使用移動電器時，要采用36V安全電源,用電消防安全,電氣設備發(fā)生火災，要盡快切斷電源。 滅火要采用不導電的滅火器材，不可用水或泡沫滅火器滅火。否則既有觸電危險，又損壞電氣設備,開關電源系統(tǒng),交流屏接零和接地,交流屏主備隔離開關,開關電源系統(tǒng)主地排,開關電源系統(tǒng)蓄電池組,高阻 屏負載開關,高阻配電柜,在通信設備供電系統(tǒng)中，有低阻配電和高阻配電兩種方式。 大多數通信設備采用低阻配電，低阻配電屏的輸出分路較少，每個輸出分路的饋電線截面積應足夠大，使輸出饋線上的壓降小于規(guī)定值。 高阻是指負載回路電阻和配電柜內增加

21、的電阻。 在低阻配電方式中，當某一支路的負載發(fā)生短路時，將引起電源電壓的大幅降低，以致影響其它支路負載的工作，同時過大的短路電流會損傷蓄電池。 在高阻配電的系統(tǒng)中，每一負載支路都具有高阻抗，遠大于電源內阻，所以某一支路的負載短路所引起的電源電壓瞬變能夠被限制在一定范圍內，不會影響其它支路負載的工作,在愛默生高阻配電柜中，每一負載分路由空氣開關、高阻片（含短路片）、輸出接線端子組成，可實現(xiàn)多路小電流輸出，當負載電流過大時，空氣開關可起到保護作用。如果負載發(fā)生短路，高阻片上可產生一定壓降，防止 由于少數負載短路導致其它負載輸出電壓嚴重下降的后果。 愛默生高阻配電柜中，每一負載分路的高阻片的阻值是30m,負載短路對電源電壓的影響,Ud,Ri,Ub,整流模塊,交換機,Rd,Ishort,Ub 蓄電池電壓 Ri 蓄電池綜合內阻 Ishort 短路電流 Rd 負載回路電阻 Ud 配電柜電壓,蓄電池電壓Ub=54v，Ri=4m,Rd=2m 則 Ishort=Ub/(Ri+Rd)=54/(4+2)103= 9000A Ud=Ub-RiIshort=54-41039000=18v 蓄電池電壓Ub=54v，Ri=4m,Rd=35m 則Ishort=Ub/(Ri+Rd)=54/(4+35)103= 1385A Ud=Ub-RiIshort=54-41031385=48.5v 蓄電池電