第1章 通信電源系統(tǒng)組成

1、第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 第第 1 章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.1 通信電源的基本分類通信電源的基本分類 1.2 通信電源系統(tǒng)的組成通信電源系統(tǒng)的組成 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.1 通信電源的基本分類通信電源的基本分類 1.1.1 基礎(chǔ)電源(一次電源) 通信局(站)的基礎(chǔ)電源分為交流基礎(chǔ)電源和直流基礎(chǔ)電源兩大類。 1. 交流基礎(chǔ)電源 市電、 備用油機(jī)發(fā)電機(jī)組(含移動(dòng)電站)、 通信逆變器(或UPS)提供的低壓交流電源， 稱為通信局(站)的交流基礎(chǔ)電源。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 2. 直流基礎(chǔ)電源 為各類

2、通信設(shè)備、 通信逆變器和直流變換器提供直流電壓的電源， 稱為直流基礎(chǔ)電源。 通信局(站)直流基礎(chǔ)電源的額定電壓為-48 V。該直流基礎(chǔ)電源的電池組通常由 24 只鉛蓄電池組成， 充電過程中， 電池組電壓將在-51.6 V-55 V之間變化。 放電過程中， 電池組電壓將低于-48 V額定電壓， 考慮到通信局(站)內(nèi)部直流饋電線的壓降， 所以通信機(jī)房每個(gè)機(jī)架的直流輸入電壓允許變化范圍為-40 V-57 V。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 -48 V直流基礎(chǔ)電源輸出端的各種雜音電壓為：電話衡重雜音電壓： 2 mV(300 3400 Hz)峰峰值雜音電壓： 200 mV寬頻雜音電壓

3、： 100 mV(3.4150 kHz) 30 mV(150 kHz30 MHz)離散頻率雜音電壓： 5 mV(3.4150 kHz) 3 mV(150200 kHz) 2 mV(200500 kHz) 1 mV(500 kHz30 MHz)第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.1.2 機(jī)架電源(二次電源) 由于微電子技術(shù)的發(fā)展， 各種專用集成電路在通信設(shè)備中大量應(yīng)用。 這些集成電路通常需要由+3.3 V、 +5 V、 +12 V等低壓電源供電。 如果這些電壓都由整流器和蓄電池組供給，那么就需要多種規(guī)格的蓄電池組和整流器。 這樣不僅增加了電源設(shè)備的費(fèi)用， 而且也大大增加了維護(hù)工

4、作量。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.2 通信電源系統(tǒng)的組成通信電源系統(tǒng)的組成 1.2.1 集中供電方式電源系統(tǒng)的組成 采用集中供電方式時(shí)， 電源系統(tǒng)的組成如圖 1-1 所示。 該系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、 直流供電系統(tǒng)、 接地系統(tǒng)組成。第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-1 采用集中供電方式時(shí)電源系統(tǒng)的組成 變電站市電市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏低壓配電屏備用發(fā)電機(jī)組移動(dòng)電站監(jiān)控接地交流配電屏AC380V(b)整流器AC380V(b)直流配電屏蓄電池不間斷電源設(shè)備通信用空調(diào)AC220/380V(b)DC/DCDC/ACDC 48V(a)(a)(a)機(jī)架電源通信設(shè)備A

5、C220/380V(a)保證建筑負(fù)荷一般建筑負(fù)荷AC220/380V(c)220/380V(b)a 不間斷b 可短時(shí)間中斷c 允許中斷第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1. 交流供電系統(tǒng) 通信電源的交流供電系統(tǒng)包括變電站、 油機(jī)發(fā)電機(jī)、 通信逆變器和交流不間斷電源(UPS)。 電信局一般都由高壓電網(wǎng)供電。 為了提高供電可靠性， 重要通信樞紐應(yīng)從兩個(gè)變電站引入兩路高壓電源， 一路主用， 另一路備用。第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 電信局內(nèi)通常都設(shè)有降壓變電室。 室內(nèi)裝有高、 低壓配電屏和降壓變壓器。 通過這些設(shè)備， 把高壓電源(一般為 10 kV)變?yōu)榈蛪弘娫?

6、三相 380 V)， 供給整流設(shè)備和照明設(shè)備。 在高層通信大樓中， 為了縮短低壓供電線路， 降壓變電站可設(shè)在主樓內(nèi)。 此時(shí)， 電力變壓器應(yīng)選用干式變壓器， 配電設(shè)備中的高壓開關(guān)應(yīng)選室內(nèi)高壓真空斷路器。第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 為了不間斷供電， 電信局內(nèi)一般都配有自動(dòng)油機(jī)發(fā)電機(jī)組。 當(dāng)市電中斷后， 油機(jī)發(fā)電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)。 由于市電比油機(jī)發(fā)電機(jī)更經(jīng)濟(jì)， 所以， 通信設(shè)備一般都應(yīng)由市電供電。 市電和油機(jī)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換由低壓交流配電屏完成。 低壓交流配電屏還可將低壓交流電分別送到整流器、 照明設(shè)備和空調(diào)裝置。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 為了確保通信電源不中斷

7、、 無瞬變， 近年來在某些通信系統(tǒng)中已采用交流不間斷電源。 這種電源由蓄電池、 整流器、 逆變器和靜態(tài)開關(guān)等部分組成。 交流供電系統(tǒng)還應(yīng)給通信局(站)內(nèi)一般建筑負(fù)荷和保證建筑負(fù)荷供電。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 變電站和備用發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的交流供電系統(tǒng)一般都采用集中供電方式。 大中型通信樞紐交流供電系統(tǒng)線路如圖 1-2 所示。 在該系統(tǒng)中， 除了保證當(dāng)前負(fù)荷供電外， 還考慮了給擴(kuò)容負(fù)荷的供電。第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-2 大中型通信樞紐交流供電系統(tǒng)線路圖 C級(jí)負(fù)荷通信機(jī)房正常照明 消防系統(tǒng)設(shè)備 通信機(jī)房保證照明B級(jí)負(fù)荷C級(jí)負(fù)荷(A)(A)(

8、A)建筑設(shè)備集中電力室設(shè)備層設(shè)備單元通信設(shè)備(通信電源設(shè)備、通信機(jī)房空調(diào)設(shè)備)初期負(fù)荷ATSATSATSATSG自動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組(自備應(yīng)急電源)10kV市電電源(1)(正常工作電源)10kV市電電源(2)(正常工作電源)集中電力室設(shè)備層設(shè)備單元通信設(shè)備(通信電源設(shè)備、通信機(jī)房空調(diào)設(shè)備)ATSATS集中電力室設(shè)備層設(shè)備單元通信設(shè)備(通信電源設(shè)備、通信機(jī)房空調(diào)設(shè)備)ATSATSG自動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組(自備應(yīng)急電源)發(fā)展負(fù)荷第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 2. 直流供電系統(tǒng) 直流供電系統(tǒng)由整流器、 蓄電池、 直流變換器(DC/DC)和直流配電屏等部分組成。 整流器的交流電源由交流配電屏

9、引入， 整流器的輸出端通過直流配電屏與蓄電池和負(fù)載連接。 并聯(lián)浮充供電方式的原理結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。 整流器與蓄電池并聯(lián)后對(duì)通信設(shè)備供電。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-3 并聯(lián)浮充供電方式 整流器蓄電池負(fù)載第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 3. 接地系統(tǒng) 為了提高通信質(zhì)量、 確保通信設(shè)備與人身的安全， 通信電源的交流和直流供電系統(tǒng)都必須有良好的接地裝置。 1) 交流接地 電信局一般都由三相交流電源供電。 為了避免因三相負(fù)載不平衡而使各相電壓差別過大， 三相電源的中性點(diǎn)(如三相變壓器和三相交流發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn))都應(yīng)當(dāng)直接接地。 第第1 1章章 通信

10、電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 2) 直流接地 在直流供電系統(tǒng)中， 由于通信設(shè)備的需要， 蓄電池組的正極必須接地。 這種接地通常稱為直流工作接地。 此外， 在直流供電系統(tǒng)中， 還常常埋設(shè)一組供測量用的測量接地裝置。 3) 保護(hù)接地和防雷接地 為了避免電源設(shè)備的金屬外殼因絕緣損壞而帶電， 與帶電部分絕緣的金屬外殼必須直接接地。 這種接地稱為保護(hù)接地。 保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)不大于 10 。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 4) 聯(lián)合接地 各類通信設(shè)備的交流工作接地、 直流工作接地、 保護(hù)接地及防雷接地共用一組接地體的接地方式， 稱為聯(lián)合接地方式。 這種接地方式具有良好的防雷和抗干擾

11、作用。聯(lián)合接地方式由接地體、 接地引入線、 接地匯集線和接地線 4 部分組成， 如圖 1-4 所示。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-4 聯(lián)合接地方式 電源設(shè)備無線設(shè)備總配線架傳輸設(shè)備交換設(shè)備水平接地分匯集線水平接地分匯集線垂直接地總匯集線接地體(地網(wǎng))接地引入線建筑鋼筋避雷針天線第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.2.2 分散供電方式電源系統(tǒng)的組成 分散供電方式電源系統(tǒng)組成框圖如圖 1-5 所示。 采用分散供電方式時(shí)， 交流供電系統(tǒng)仍采用集中供電方式。 交流供電系統(tǒng)的組成與集中供電方式相同。 直流供電系統(tǒng)可分樓層設(shè)置， 也可按各通信系統(tǒng)設(shè)置。 第第

12、1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-5 分散供電方式電源系統(tǒng)的組成 通信用空調(diào)AC380V(b)不間斷電源設(shè)備AC220/380V(a)AC380V(b)整流器直流配電屏蓄電池DC48V(a)通信設(shè)備市電備用發(fā)電機(jī)組移動(dòng)電站監(jiān)控接地交流配電屏AC380V(b)整流器直流配電屏蓄電池AC220/380V(b)DC48V(a)通信設(shè)備保證建筑負(fù)荷一般建筑負(fù)荷AC220/380V(c)AC220/380V(b)a 不間斷b 可短時(shí)間中斷c 允許中斷市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏低壓配電屏交流配電屏交流配電屏其他直流供電系統(tǒng)通信用空調(diào)AC220/380V(b)通信設(shè)備變電站第第1 1章章 通信電源系

13、統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.2.3 混合供電方式電源系統(tǒng)的組成 光纜無人值守中繼站和微波無人值守中繼站， 通常采用交流市電與太陽能電源(或風(fēng)力發(fā)電機(jī))組成的混合供電方式。 采用混合供電方式的電源系統(tǒng)由太陽能電源、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)、 低壓市電、 蓄電池組、 整流配電設(shè)備和移動(dòng)電站等部分組成， 如圖 1-6 所示。 第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-6 混合供電方式電源系統(tǒng)的組成 220/380V市電監(jiān)控接地DC-12V(DC-48V)AC220/380(b)a 不間斷b 可短時(shí)間中斷通信設(shè)備交流穩(wěn)壓器油機(jī)發(fā)電機(jī)移動(dòng)電站交流配電屏(a)整流器風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽電池方陣直流控制屏保證

14、負(fù)荷其他負(fù)荷(a)(a)DC-12V(DC-48V)第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 由 4 組太陽能電池方陣， 高頻開關(guān)整流器， 交、 直流配電和工業(yè)控制器等部分組成的光纜無人值守中繼站混合供電系統(tǒng)如圖 1-7 所示。第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 圖 1-7 智能光纜無人值守中繼站的供電系統(tǒng)市電交流配電 控制器通信信號(hào)RS-485RS-232本地聲光告警工作狀態(tài)自動(dòng)巡檢顯示直流負(fù)載VD1VD5蓄電池整流器太陽電池方陣直流配電第第1 1章章 通信電源系統(tǒng)組成通信電源系統(tǒng)組成 1.2.4 一體化供電方式電源系統(tǒng)的組成 通信設(shè)備和電源設(shè)備(包括一次和二次電源設(shè)備)裝在同一機(jī)架內(nèi)， 由外部交流電源供電的方式， 稱為一體化供電方式。 采