直流遠(yuǎn)程供電設(shè)備技術(shù)交流

目錄一、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品原理與市場需求二、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的基本參數(shù)三、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的設(shè)計特點(diǎn)四、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的安全性能五、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的應(yīng)用模式六、直流遠(yuǎn)供設(shè)備的使用預(yù)算Page1第1頁/共30頁第一頁，共31頁。一、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品原理與市場需求Page2機(jī)房的直流-48V，經(jīng)局端升壓到直流280V或380V，由饋電電纜、饋電光纜輸送到遠(yuǎn)機(jī)，再經(jīng)電源變換后，給受電設(shè)備供電。通過高壓輸送，減小輸送過程的損耗。通過直流，避免影響通信業(yè)務(wù)。1、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的基本原理第2頁/共30頁第二頁，共31頁。2、通信設(shè)備的供電需求3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，小功率基站、分布式基站RRU成為主角。這類小型設(shè)備難以配備單獨(dú)的機(jī)房，需要解決電信級的供電問題；EPONONU安裝在戶外機(jī)柜或者樓道里，需要給ONU提供電信級的供電保證；隨著網(wǎng)絡(luò)深層次覆蓋，直放站設(shè)備同樣需要電信級的供電保證；其他如：寬帶接入的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)供電、WLANAP設(shè)備供電、視頻監(jiān)控設(shè)備供電、鐵路或高速公路通信設(shè)備供電等Page3第3頁/共30頁第三頁，共31頁。3、通信設(shè)備供電遇見的諸多問題直接接入市電有諸多問題：市電停電、市電電網(wǎng)波動大、市電引入難、市電引入費(fèi)用過高、居民偷電、需要向電力局及業(yè)主單位申請開戶專線專表、電費(fèi)結(jié)算繁瑣、電費(fèi)結(jié)算糾紛……增加UPS，又添問題：UPS供電時間短、UPS被盜、UPS故障率高更換頻繁、安放場地……Page4第4頁/共30頁第四頁，共31頁。4、采用直流遠(yuǎn)供的好處避免市電供電的影響，使遠(yuǎn)端設(shè)備供電達(dá)到電信級的標(biāo)準(zhǔn)避免就地取電以及電費(fèi)結(jié)算糾紛等問題與UPS供電方式相比，大大節(jié)省UPS、蓄電池的建設(shè)成本、后期運(yùn)行維護(hù)成本供電安全便于集中監(jiān)控、管理和維護(hù)Page5第5頁/共30頁第五頁，共31頁。二、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品基本參數(shù)1、局端設(shè)備的基本參數(shù)：1、機(jī)箱結(jié)構(gòu)：19英寸機(jī)箱，2U、4U2、直流輸入：-36～-60VDC3、直流輸出：260~380VDC4、直流輸出調(diào)整：10V/步進(jìn)5、輸出功率：600W/模塊,1200～3000W/機(jī)框6、工作效率：85~90％7、防雷等級：20KA、8/20μs（標(biāo)準(zhǔn)配置）8、系統(tǒng)配置系統(tǒng)機(jī)框1個監(jiān)控模塊1個電源模塊2U：3個，4U：6個模塊Page6第6頁/共30頁第六頁，共31頁。2、遠(yuǎn)端設(shè)備的基本參數(shù)：1、遠(yuǎn)端結(jié)構(gòu)：室外型防水設(shè)計，可壁掛、抱桿安裝

室內(nèi)型19英寸機(jī)箱,2U、4U2、遠(yuǎn)端輸入：140～380VDC，90～280VAC（雙輸入）3、輸出電壓：－48VDC、240VDC、220VAC4、輸出功率：室外型：1000W室內(nèi)型：600~3000W5、工作效率：>90%6、防雷等級：20KA、8/20μs（標(biāo)準(zhǔn)配置）7、工作溫度：-20～+65℃8、支持網(wǎng)管Page7第7頁/共30頁第七頁，共31頁。三、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的設(shè)計特點(diǎn)1、N+1冗余均流式結(jié)構(gòu)2、交錯并聯(lián)技術(shù)3、串聯(lián)推挽式開關(guān)電源模塊4、軟啟動功能5、偵測功能6、并機(jī)功能7、系統(tǒng)監(jiān)控功能8、局端與遠(yuǎn)端通信功能Page8第8頁/共30頁第八頁，共31頁。1、N+1冗余均流式結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計，配置靈活，使用、維護(hù)容易N+1冗余設(shè)計（N個模塊工作，1個備用），可靠性高自主均流法，模塊均流準(zhǔn)確使用RS485進(jìn)行監(jiān)測和控制

局端設(shè)備N+1工作原理Page9第9頁/共30頁第九頁，共31頁。2、交錯并聯(lián)技術(shù)交錯并聯(lián)電源系統(tǒng)適合高可靠、高功率密度和快速瞬態(tài)響應(yīng)的電源技術(shù)要求通過總線RS485同步控制的多相位PWM信號（集中式控制方法）交錯運(yùn)行，可以極大的降低濾波器和磁性元件的要求，從而有效的提高整個交錯并聯(lián)電源系統(tǒng)的功率密度，同時濾波器的容量的減小可以提高系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性減小總的電壓、電流紋波減小電磁干擾，更好的電磁兼容性

局端設(shè)備交錯并聯(lián)工作原理Page10第10頁/共30頁第十頁，共31頁。3、串聯(lián)推挽式開關(guān)電源模塊采用推挽式變換電路，在輸入回路中僅有一個開關(guān)的通態(tài)壓降（半橋、全橋、雙管正激電路需2個），通態(tài)損耗較小，效率高采用斜率補(bǔ)償?shù)碾娏餍涂刂齐娐?、對稱電路設(shè)計，有效抑制變壓器偏磁串聯(lián)模式，減小變壓器的匝數(shù)比，提高藕合度，提高效率串聯(lián)模式，減低整流二極管、濾波電容的應(yīng)力，提高可靠性

串聯(lián)推挽式開關(guān)電源工作原理

Page11第11頁/共30頁第十一頁，共31頁。4、軟啟動功能通過軟件，逐步控制設(shè)備工作，控制開機(jī)的啟動浪涌電流啟動浪涌電流<1.3*最大工作電流限制啟動浪涌電流，避免對機(jī)房其他設(shè)備的干擾支持熱插拔電源開機(jī)充電控制電路Page12第12頁/共30頁第十二頁，共31頁。5、偵測功能遠(yuǎn)程偵測是利用計算遠(yuǎn)端設(shè)備的特征電阻值，判斷鏈路狀態(tài)局端設(shè)備在供電前，先用40V電壓偵測線路的狀態(tài)后再供電可偵測線路開路、短路、漏電、強(qiáng)電入侵偵測線路有故障時，停止高壓輸出，避免造成損害Page13第13頁/共30頁第十三頁，共31頁。6、并機(jī)功能兩臺（可以不同規(guī)格）以上局端設(shè)備可以并聯(lián)使用，同母線輸出。各設(shè)備模塊之間是均流工作，統(tǒng)一監(jiān)控。

Page14第14頁/共30頁第十四頁，共31頁。7、系統(tǒng)監(jiān)控功能局端設(shè)備提供RS232/485通訊接口、無線Modem、以太網(wǎng)接口、E1接口；檢測參量：輸入電壓/電流、輸出電壓/電流、設(shè)備溫度告警功能：過壓、欠壓、開路、短路、過載、漏電、強(qiáng)電搭接、過溫、防雷失效、風(fēng)扇失效可配合局方修改通信協(xié)議格式面板功能數(shù)碼管顯示輸入/輸出的電壓/電流、故障每個模塊LED顯示是否工作和告警調(diào)整輸出電壓（以每步10V調(diào)整）

Page15第15頁/共30頁第十五頁，共31頁。8、局端與遠(yuǎn)端通信功能（即將推出應(yīng)用）局端設(shè)備與遠(yuǎn)端設(shè)備通過在傳輸饋線上調(diào)制信號，進(jìn)而實現(xiàn)彼此之間互相通信功能；傳輸?shù)恼{(diào)制方式使用FSK調(diào)試，調(diào)制頻率1MHz，速率為1200bps通過局端設(shè)備監(jiān)控遠(yuǎn)端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，告警信息，實現(xiàn)局端和遠(yuǎn)端統(tǒng)一監(jiān)控，統(tǒng)一管理。局端與遠(yuǎn)端通信原理圖Page16第16頁/共30頁第十六頁，共31頁。四、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的安全性能1、輸入輸出過壓、欠壓保護(hù)，輸入過流保護(hù)，過溫保護(hù)2、開路、短路、漏電、強(qiáng)電入侵保護(hù)3、輸出對地隔離、懸浮4、防雷保護(hù)5、絕緣能力Page17第17頁/共30頁第十七頁，共31頁。1、輸入輸出過壓、欠壓保護(hù)，輸入過流保護(hù)，過溫保護(hù)輸入輸出過壓、欠壓保護(hù)當(dāng)輸入輸出的電壓低于或者高于某一設(shè)定值時，設(shè)備自動保護(hù)。輸入過壓、欠壓，輸出欠壓可自動恢復(fù)，輸出過壓，關(guān)斷系統(tǒng)輸出，重新工作需人工干預(yù)。輸入過流保護(hù)電流型控制電路采用直接的輸入電流峰值、逐個電流脈沖地控制PWM，快速、準(zhǔn)確地限制流過開關(guān)管和變壓器中的最大電流。輸出具有限流功能。過溫保護(hù)當(dāng)設(shè)備的溫度高于某一設(shè)定值時，設(shè)備自動保護(hù)，設(shè)備溫度低于某一設(shè)定值時，設(shè)備自動啟動運(yùn)行。Page18第18頁/共30頁第十八頁，共31頁。2、開路、短路、漏電、強(qiáng)電入侵保護(hù)開路空載保護(hù)當(dāng)偵測到鏈路開路時，設(shè)備自動保護(hù)，保護(hù)時間≤50ms短路保護(hù)當(dāng)偵測到鏈路短路時，設(shè)備自動保護(hù)，保護(hù)時間≤50ms。漏電保護(hù)當(dāng)偵測到鏈路漏電電流1.65mA≤I≤30mA，設(shè)備自動保護(hù)，保護(hù)時間≤50ms。強(qiáng)電入侵當(dāng)市電搭接在直流線路上，遠(yuǎn)供系統(tǒng)停止高壓輸出，發(fā)出告警信號，設(shè)備無損壞、不起火。入侵去除可自恢復(fù)。保護(hù)時間≤50msPage19第19頁/共30頁第十九頁，共31頁。3、輸出對地隔離、懸浮平衡輸出，對地隔離。懸浮式供電，當(dāng)人身不慎接觸到單極供電線路時，由于對地不構(gòu)成環(huán)路，不會有電流流過人體。懸浮式供電，增強(qiáng)防雷保護(hù)性能。人體阻抗呈容性，對交流敏感程度大于對直流敏感程度，相比于市電遠(yuǎn)供直流對人體危害小。

電源對地隔離Page20第20頁/共30頁第二十頁，共31頁。4、防雷保護(hù)防雷保護(hù)局端直流輸出、遠(yuǎn)端直流輸入端：能承受模擬雷擊8/20us電流波形，幅值為20KAPage215、絕緣能力絕緣能力局端設(shè)備輸入端對地和遠(yuǎn)端設(shè)備輸出端對地分別打1000V高壓，局端設(shè)備輸出端對地和遠(yuǎn)端設(shè)備輸入端對地分別打1500V高壓，漏電流應(yīng)不超過4mA。第21頁/共30頁第二十一頁，共31頁。五、直流遠(yuǎn)供產(chǎn)品的應(yīng)用模式應(yīng)用模式一：輸入為220VAC的受電設(shè)備（內(nèi)置高頻開關(guān)電源）Page22第22頁/共30頁第二十二頁，共31頁。應(yīng)用模式二：

輸入為220VAC的受電設(shè)備（內(nèi)置線性電源或帶交流檢測高頻開關(guān)電源）Page23第23頁/共30頁第二十三頁，共31頁。應(yīng)用模式三：

受電設(shè)備主用市電供電、備用直流遠(yuǎn)供方式供電Page24第24頁/共30頁第二十四頁，共31頁。應(yīng)用模式四：

輸入為－48VDC的受電設(shè)備Page25第25頁/共30頁第二十五頁，共31頁。六、直流遠(yuǎn)供設(shè)備的使用預(yù)算直流遠(yuǎn)供的供電計算公式

已知：銅線的電阻率:0.017歐姆平方毫米／米;遠(yuǎn)供線纜長度為L米；線纜橫截面：Q平方毫米；設(shè)備功率P瓦；遠(yuǎn)供電源輸出電壓為U伏；遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入電壓為U1伏。則：鏈路的計算公式為：

U=U1+(0.017*2*P*L)/(U1*Q).注意：由于遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入電壓是有范圍的，所以要充分考慮遠(yuǎn)端設(shè)備在不同功耗下的輸入電壓的范圍。Page26第26頁/共30頁第二十六頁，共31頁。直流遠(yuǎn)供的供電能力由上述公式：已知局端設(shè)備的輸出電壓為380VDC、設(shè)備最低工作電壓240VDC、設(shè)備額定功率、設(shè)備傳輸使用的線纜規(guī)格。則計算出大約遠(yuǎn)程供電距離，如下：

常規(guī)產(chǎn)品的功耗參考如下：Page27產(chǎn)品10WGSM光纖直放站20WGSM光纖直放站20WGSM數(shù)字光纖RRU基站功耗90W120W170W200~500W1K~2KW設(shè)備負(fù)載100W200W300W400W500W800W1000W1.0mm29.2Km4.6Km3.0Km2.3Km1.4Km1.2Km0.7Km1.5mm213.8Km6.9Km4.5Km3.5Km2.1Km1.7Km1.1Km2.5mm223Km11.5Km7.5Km5.5Km3.5Km2.7Km1.7Km4.0mm236.8km18.4Km12Km9.2Km5.6Km4.6Km2.8Km第27頁/共30頁第二十七頁，共31頁。UPS與HVDC(高壓直流)系統(tǒng)的比較

UPS與HVDC機(jī)房比較

《YDB037-2009通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求》Page28第28頁/共30頁第二十八頁，共31頁。復(fù)合光纜

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