通信電源基礎(chǔ)及其計算方法講座(v)

通信電源基本原理與計算方法數(shù)據(jù)所王健06年下技術(shù)交流5/28/20231引言為通信設(shè)備及保證通信的建筑負荷供電的各種電源設(shè)備組成的系統(tǒng)，稱之為通信電源系統(tǒng)5/28/20232學(xué)習(xí)目標通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹交流供電系統(tǒng)接地系統(tǒng)相關(guān)計算方法本技術(shù)交流的組成部分：5/28/20233通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹柴油發(fā)電機----簡稱“油機”5/28/20234通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹低壓交流配電屏5/28/20235通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹高頻開關(guān)電源5/28/20236通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹直流配電屏5/28/20237通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹蓄電池組5/28/20238通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹5/28/20239通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹分散供電方式優(yōu)缺點：優(yōu)點：可靠性高；投資費用相對較低；節(jié)能；運行維護費相對較低。缺點：機房荷載要求較高；電磁兼容和維護要求較高。5/28/202310UPS：即不間斷電源系統(tǒng)，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻電源設(shè)備，主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。通信電源交流供電部分5/28/202311通信電源交流供電部分

后備式（OFFLINE）在線式(ONLINE)UPS分類：5/28/202312通信電源交流供電部分

后備式UPS：5/28/202313通信電源交流供電部分

在線式UPS：5/28/202314通信電源交流供電部分

UPS的供電方式

：集中供電方式指由一臺UPS（或并機）向整個線路中各個負載裝置集中供電（見下圖）

5/28/202315通信電源交流供電部分

UPS的供電方式

：分散供電方式指用多臺UPS對多路負載裝置分散供電

（見下圖）

5/28/202316負載大小與UPS容量計算

：根據(jù)負載總?cè)萘?，UPS容量一般可以按以下公式選擇：——UPS容量≥負載總?cè)萘俊?.7——即負載總?cè)萘繎?yīng)為UPS額定容量的70％以下。選擇70％，主要是考慮到負載起動時的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。

通信電源交流供電部分5/28/202317接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)部分：概述接地系統(tǒng)是通信電源系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅直接影響通信的質(zhì)量和電力系統(tǒng)的正常運行，而且起到保護人身安全和設(shè)備安全的作用。

5/28/202318接地系統(tǒng)接地的分類從接地性質(zhì)上分：直流接地交流接地測量接地防雷接地從接地功能上分：工作接地保護接地5/28/202319接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)的組成電氣設(shè)備或金屬部件對一個接地系統(tǒng)的連接稱為接地。一個接地系統(tǒng)由大地、接地體、接地引入線、接地匯流排、接地配線、接地點匯集線組成。

5/28/202320接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)的連接通信設(shè)備的保護接地機房內(nèi)通信設(shè)備及其供電設(shè)備正常不帶電的金屬部分、進局電纜的保安裝置接地端以及電纜的金屬護套均應(yīng)做保護接地。

5/28/202321接地系統(tǒng)各類通信局站聯(lián)合接地裝置接地電阻要求接地電阻適用范圍小于1歐姆綜合通信大樓樓小于3歐姆2000－1萬門以下交換局小于5歐姆2000門以下交換局、光端站、地球站、微波樞紐站、移動基站小于10歐姆微波中繼站、光中繼站小于10歐姆適用土壤電阻率小于100Q.m，電力電纜與架空電力線接口處防雷接地小于15歐姆適用土壤電阻率小于101-500Q.m，電力電纜與架空電力線接口處防雷接地小于20歐姆適用土壤電阻率小于500-1000Q.m，電力電纜與架空電力線接口處防雷接地

備注：移動通信基站的接地電阻值要求可根據(jù)基站所處地理條件，可放寬到20歐姆以內(nèi)，最關(guān)鍵在與均壓、等電位連接和規(guī)范接地方式。5/28/202322接地系統(tǒng)接地體和接地導(dǎo)線的選擇1、接地體一般采用鍍鋅材：角鋼為50×50×5mm，扁鋼為40×4mm。2、交流可采用不小于以下截面的銅導(dǎo)線：相線截面S≤16mm2，保護線S為Smm2。相線截面16<S≤35mm2，保護線S為16mm2相線截面S>35mm2，保護地S為S/2mm2

5/28/202323相關(guān)計算方法通信電源總體結(jié)構(gòu)介紹交流供電系統(tǒng)接地系統(tǒng)相關(guān)計算方法本技術(shù)交流的組成部分：5/28/202324相關(guān)計算方法閥控式密封鉛酸蓄電池的電壓要求：1、通信局站用的基礎(chǔ)電源電壓為：－48V(＋極接地)；

標淮電壓：－48V(采用兩組蓄電池，每組24只電池)，

電信設(shè)備受電端子上電壓變化范圍：－40～－57V(即－20%～＋18.75%)2、蓄電池組不采用加尾電壓調(diào)整方式。必要時可采用硅二極管降壓方法，并做到自動加入和撤除。5/28/202325相關(guān)計算方法閥控式密封鉛酸蓄電池的電壓要求：（續(xù)）3、閥控式密封鉛酸蓄電池的：浮充電壓：2.23～2.27V/只；再充電或均衡充電電壓：2.30～2.35V/只0.5～1小時放電終止電壓：1.75V/只；1～10小時放電終止電壓：1.80V/只。5/28/202326相關(guān)計算方法蓄電池容量計算1、計算公式：5/28/202327相關(guān)計算方法2、工程中可采用簡化公式，計算每組電池容量Q：Q＝CI

C——電池容量計算系數(shù)(見下頁表格)5/28/202328相關(guān)計算方法例：福建移動某交換機房需新增一套直流用電設(shè)備，遠期的設(shè)備用電電流為513A，需要保證4小時放電，問需要配置多少容量的蓄電池？Q＝CI根據(jù)：＝7.54×513＝3868.02AH需要配置兩組2000AH的蓄電池5/28/202329相關(guān)計算方法舉例（一）:UPS的負載如下：PC機50臺：P=150W/臺,Imax=1A;(PF=0.68,則S1=220VAx50臺=11KVA)服務(wù)器5臺：P=200W/臺,Imax=1.2A;(PF=0.75,則S2=264VAx5臺=1.32KVA)網(wǎng)絡(luò)打印機2臺：P=1000W/臺,Imax=6.5A;

(PF=0.7,則S3=1430VAx2臺=2.86KVA)110V變壓器1臺：P=8KW/臺,三相，In=15A;(PF=0.8,則S4=10KVA)應(yīng)急照明10個：P=200W/個,In=1A(PF=0.9,則S5=220VAx10個=2.2KVA)?？傌撦d量：P=20.5KW。根據(jù)PF<0.8時，Pn=Sn*PF，根據(jù)經(jīng)驗取PF=0.7，

則：UPS容量Sn=30KVA>20.5KW/0.7=29.28KVA。5/28/202330舉例（一）:UPS容量（30KVA）的核算：若按PC機峰值因數(shù)為2.5計算，50臺PC機的峰值功率為:50Ax2.5/1.414x220Vx0.68=13.22KW

再加上其它負載的穩(wěn)態(tài)功率，則為：

P=13.22KW+1KW+2KW+8KW+2KW=26.22KW

UPS容量Sn>S=P/Pf=26.22/0.7=37.46KVA，顯然30KVAUPS會發(fā)生過載，應(yīng)選擇40KVAUPS為宜。另外還應(yīng)考慮大多數(shù)負載為單相負載，在三相系統(tǒng)中可能存在的三相不平衡現(xiàn)象；某些負載存在著2In的起動電流，UPS也應(yīng)留有一定的余量。若按一般UPS容量的經(jīng)驗估算——負載總?cè)萘砍?.7系數(shù)，則Sn＝S/0.7=S1+S2+S3+S4+S5＝27.38KVA/0.7=39.11KVA40KVA

也應(yīng)選擇40KVAUPS。相關(guān)計算方法5/28/202331相關(guān)計算方法導(dǎo)線截面選擇：一、交流電源導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)最大負荷和電力電纜的安全載流量（即導(dǎo)線最大容許持續(xù)負荷）選擇截面。各種用電設(shè)備交流電流計算方法如下：5/28/202332相關(guān)計算方法a、交流配電屏——負荷的導(dǎo)線電流Iφ：單相時：三相時：

P——用電設(shè)備的功率，kw；Cosφ——用電設(shè)備的功率因數(shù)。5/28/202333相關(guān)計算方法b、變壓器——交流配電屏的線電流I：S——需用電的設(shè)備視在功率，KVA（當與變壓器容量相差不多時，可按變壓器容量計）；I——變壓器輸出的交流電流，A。5/28/202334相關(guān)計算方法c、發(fā)電機——交流屏的導(dǎo)線的相電流I：P——發(fā)電機輸出的交流功率，KW；Cosφ——功率因數(shù)，其值一般為：交流通信設(shè)備0.85；照明1.00；通風(fēng)設(shè)備0.75；整流設(shè)備0.85～0.90，詳細數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)各種用電設(shè)備給出的額定功率因數(shù)。5/28/202335相關(guān)計算方法導(dǎo)線截面選擇：（續(xù)）

直流電源線選擇：除滿足載流量外，還需滿足該段導(dǎo)線所分配的壓降的要求來計算所需導(dǎo)線的截面?！鱑＝（I×L×2）/（57×S）注：△U：壓降；I：設(shè)計電流；L：導(dǎo)線長度；S：導(dǎo)線截面積，單位mm25/28/202336相關(guān)計算方法電

池直

流

屏電

池直

流

屏電

源

分

配

柜列

電

源

柜列

電

源

柜用

電

設(shè)

備用

電

設(shè)

備48V電源全程

壓降為3.2V

(有電源分配柜）48V電源全程

壓降為3.2V

(無電源分配柜）0.5V0.5V0.5V0.5V1.1V1.2V0.2V0.2V0.4V0.35V0.35V0.2V5/28