介紹通信電源的一些知識

介紹通信電源的一些知識

目錄

前言.................................................................................3

1.什么是通信電源...................................................................4

2.通信電源維護.....................................................................5

3.基站配套電源系統(tǒng)組成.............................................................5

4.基站配套的電源線選擇與計算.......................................................6

5.交流配電箱的配置................................................................14

6.UPS容量選擇...................................................................15

7.開關(guān)電源設(shè)備容量配置............................................................15

8.蓄電池的配置....................................................................15

9.基站空調(diào)的計算..................................................................16

10.高彳氐壓酉己電系統(tǒng).................................................................16

10.1.高低壓配電系統(tǒng)組成和作用...................................................................17

10.2.市電分類...................................................................................17

11.直流供電系統(tǒng)....................................................................17

11.1.直流供電系統(tǒng)簡介...........................................................................17

11.2.集中供電系統(tǒng)..............................................................................18

11.3.分散供電系統(tǒng)..............................................................................18

11.4.混合供電系統(tǒng)..............................................................................18

12.各部分功能介紹.................................................................18

13.直流供電系統(tǒng)運行方式...........................................................18

14.直流供電系統(tǒng)設(shè)備配置原則.......................................................19

15.開關(guān)電源和蓄電池的配置方法.....................................................19

16.蓄電池容量的計算方法...........................................................20

17.開關(guān)電源.......................................................................22

17.1.分類.......................................................................................22

17.2.開關(guān)電源主要特點............................................................................23

17.3.交流配電屏..................................................................................24

17.4.高頻開關(guān)整流架..............................................................................24

17.5.監(jiān)控模塊....................................................................................25

17.6.直流配電屏..................................................................................26

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17.7.直流配電柜..................................................................................26

17.8.直流-直流變換器.............................................................................27

17.9.分立式開關(guān)電源..............................................................................27

17.10.組合開關(guān)電源...............................................................................29

17.11.一體化電源.................................................................................30

17.12.室外型開關(guān)電源............................................................................30

18.蓄電池..........................................................................31

18.1.蓄電池的應(yīng)用...............................................................................32

18.2.蓄電池組成.................................................................................32

18.3.閥控式密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)特點............................................................33

18.4.不同放電率的放電電流和電池容量............................................................34

18.5.影響基站蓄電池使用壽命的因素..............................................................36

19.膠體電池（閥控式密封膠體電池）.....................................................36

20.UPS供電系統(tǒng)....................................................................39

20.1.UPS工作原理...............................................................................40

20.2.UPS的4個要素.............................................................................40

20.3.UPS分類...................................................................................40

20.4.UPS工作方式...............................................................................41

20.5.UPS串聯(lián)備份工作方式.......................................................................41

20.6.UPS并聯(lián)冗余工作方式.......................................................................41

21.新能源供電系統(tǒng)..................................................................44

21.1.太陽能供電系統(tǒng)組成..........................................................................44

21.2.太陽能供電系統(tǒng)-運行方式.....................................................................45

21.3.太陽能供電系統(tǒng)-安裝方式...................................................................45

21.4.太陽能供電系統(tǒng)-容量計算...................................................................45

22.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成...............................................................46

22.1.風(fēng)力發(fā)電機-原理............................................................................46

22.2.風(fēng)力發(fā)電機-分類............................................................................47

22.3.風(fēng)力發(fā)電機-風(fēng)機控制器.....................................................................47

22.4.風(fēng)力發(fā)電機-風(fēng)機假負(fù)載.....................................................................48

22.5.風(fēng)力發(fā)電機-容量計算.......................................................................48

22.6.風(fēng)力發(fā)電機的選擇..........................................................................48

23.燃油發(fā)電機組...................................................................48

23.1.柴油發(fā)電機組-分類..........................................................................49

第2頁共59頁

23.2.柴油發(fā)電機組-組成...........................................................................49

23.3.固定柴油發(fā)電機組容量確定...................................................................49

23.4.柴油發(fā)電機組選擇............................................................................50

23.5.柴油發(fā)電機組的耗油量.......................................................................50

23.6.固定柴油發(fā)電機組的安裝.....................................................................51

23.7.柴油發(fā)電機組安裝............................................................................51

23.8.固定柴油發(fā)電機組的降噪處理.................................................................52

23.9.柴油發(fā)電機組運行............................................................................53

23.10.油機房的設(shè)置...............................................................................53

23.11.油箱設(shè)置..................................................................................54

23.12.固定式燃?xì)廨啓C發(fā)電機組結(jié)構(gòu)圖.............................................................54

24.防雷接地系統(tǒng)....................................................................54

24.1.雷電過電壓產(chǎn)生.............................................................................54

24.2.雷電防護目標(biāo)...............................................................................55

24.3.雷電危害的途徑.............................................................................55

24.4.雷電防護的基本原則........................................................................55

24.5.接地系統(tǒng)分類................................................................................55

24.6.接地方式...................................................................................56

25.電力電纜及斷路器................................................................56

25.1.電力電纜...................................................................................56

25.1.1.電力線分類............................................................................56

25.1.2.電纜結(jié)構(gòu)...............................................................................57

25.1.3.電纜型號..............................................................................58

25.2.斷路器.....................................................................................58

25.3.空氣開關(guān)型號規(guī)格..........................................................................58

26.動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)................................................................58

26.1.監(jiān)控系統(tǒng)的作用.............................................................................58

26.2.監(jiān)控對象...................................................................................59

前言

通信電源，即為通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備提供高質(zhì)量、高可靠性、永不中斷的動力能源的一系列

實體，它應(yīng)包括交流能源和直流能源。

通信電源是通信系統(tǒng)的"心臟"，雖然它不直接參與通信網(wǎng)絡(luò)中信號的傳遞，但它卻是通信系統(tǒng)

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中的所有通信設(shè)備可靠，穩(wěn)定、高效地傳遞信息的必要保證，電源設(shè)備供電質(zhì)量及供電可靠性，將

直接影響整個通信系統(tǒng)及其質(zhì)量。今天我們來看看通信電源及配套相關(guān)知識。

交

換

傳

輸

據(jù)

數(shù)

入

接

站

基

管

網(wǎng)

等

接地系統(tǒng)

通信電源設(shè)備和設(shè)施主要包括：交流市電引入線路、高低壓局內(nèi)供配電設(shè)備、油機發(fā)電機組、

整流器、蓄電池組、直流變換器、UPS、以及各種交直流配電屏等，組成一個完整供電系統(tǒng)，合理

的進行控制、分配、輸送，滿足通信設(shè)備的要求。

1.什么是通信電源

通信電源是整個通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，但是通信電源在整個通信行業(yè)中占的比例并不大。

電信運營商在電源產(chǎn)品上的采購主要是每年的設(shè)備維護和系統(tǒng)設(shè)備，其中電源設(shè)備的維護通常占采

購量的比重更高。電信運營商每年用于電源系統(tǒng)的建設(shè)上的費用相對較少，除非電信系統(tǒng)需要大規(guī)

模的升級或者擴建，運營商才會增加電源設(shè)備的采購量。

通信電源系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的心臟，穩(wěn)定可靠的通信電源供電系統(tǒng)，是保證通信系統(tǒng)安全、可靠

運行的關(guān)鍵，一旦通信電源系統(tǒng)故障引起對通信設(shè)備的供電中斷，通信設(shè)備就無法運行，就會造成

通信電路中斷、通信系統(tǒng)癱瘓，從而造成極大的經(jīng)濟和社會效益損失。因此，通信電源系統(tǒng)在通信

系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的位置。

對于通信電源而言，買家并不僅限于電信運營商，還有電信設(shè)備制造商這個龐大的市場。動力

第4頁共59頁

無論是對提供電信服務(wù)的運營商，還是對設(shè)備研究開發(fā)、加工裝配的制造企業(yè)都是不可忽視的。中

國是世界有名的制造基地，這也客觀上為電源產(chǎn)品造就了強大的市場支柱，這些將無疑幫助通信電

源產(chǎn)業(yè)順利度過市場的冬天。手機電池是通信電源的重要組成部分，而近幾年手機市場的熱潮一浪

高過一浪，通信電源如果能夠適時調(diào)整自身的策略，也許還能夠在手機電池領(lǐng)域有所收獲。

2.通信電源維護

若電源系統(tǒng)不能輸出規(guī)定電流，電壓超出允許波動范圍，雜音電壓高于允許值時間并持續(xù)10s

以上者均判定為系統(tǒng)故障。原交流系統(tǒng)中的電壓、頻率或波形畸變超出規(guī)定范圍持續(xù)時間大于60s

者均判定為故障。為此，要保證通信電源系統(tǒng)的可靠性，有條件的通信部門應(yīng)盡量從兩個不同的地

方引入2路市電輸入，并設(shè)置2路市電電能自動倒換裝置;所用設(shè)備要選用可靠性高的高頻開關(guān)整流

設(shè)備，采用模塊化、熱插拔式結(jié)構(gòu)以便于更換，并合理配置備份設(shè)備。任何新技術(shù)、新設(shè)備未經(jīng)充

分驗證、試運行前均不得進入供電系統(tǒng)。供電方式要大力推廣分散供電，使用同一種直流電壓的通

信設(shè)備采用兩個以上的獨立供電系統(tǒng)，這也是今后通信網(wǎng)絡(luò)容量和規(guī)模不斷擴大、各種新業(yè)引入的

新要求。為了盡量縮短設(shè)備的平均故障修復(fù)時間，要經(jīng)常分析運行參數(shù)，預(yù)測故障發(fā)生的時間并及

時排除。還要提高技術(shù)維護水平，采用集中維護、遠程遙信、遙測維護。

實施集中監(jiān)控管理是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，是現(xiàn)代通信網(wǎng)的要求，也是企業(yè)減員增效的有

效措施。各種電源設(shè)備要智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，符合開放式通信協(xié)議。在實施過程中，三遙點的設(shè)置要

合理，絕不是越多越好，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁。在這一方面我站通過電源系

統(tǒng)的遙信、遙測、遠程集中維護等功能，在電源系統(tǒng)發(fā)生障礙時，由系統(tǒng)向維護人員自動發(fā)出尋呼

信息，已經(jīng)實現(xiàn)了電源無人值守。

3.基站配套電源系統(tǒng)組成

第5頁共59頁

組成框圖

高

市

低開關(guān)電源

壓

電

配

電

電通信設(shè)備

整流器流

配

電其它克流設(shè)備

整流器屏

交流設(shè)備

nn

油機

蓄電池

UPS交流設(shè)備

之二通信百科

4.基站配套的電源線選擇與計算

基站配套電源線總體分布圖

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電纜用途電纜?^5積選擇顏色詵擇備注

外市電交流外護套為黑色，相

3x25mm2

引入電纜線內(nèi)絕緣層為紅

（外市電引入容量

（彰卜腌色、中性線為黑

10kW,單相）

站）色,PE蜘

4x16mm2

（外市電引入容■

外市電交流2OkW及以下，三

外護套為黑色，內(nèi)

引入電纜相）

SUZ/jAra

4x25mm2

血、c

站）（外市電引入容量

梯i色、中性線黑

三

2O-25kW,色

相）

開關(guān)電源交

4x16mm2

流引入電纜

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電纜用途電纜截I顫色選擇備注

電池至開關(guān)電

源超過15m或

正極電源線采用紅

蓄電池組直蓄電池組容?

1x70mm2色，負(fù)極電源線采

流電纜大于800Ah

用藍色

時，電纜截面

需取大一級

開關(guān)電源到正極電源線采用紅

各柜一1x50mm2色，負(fù)極電源線采

次用電電纜用藍色

開關(guān)電源到正極電源線采用紅

各綜合柜二lx16mm2色，負(fù)極電源線采

次用電電纜用藍色

室內(nèi)外地朝

地線引入電E

1x95mm?到接地扁鐵的

線

引線

開關(guān)電源工

mm1x70mm2紅色

開關(guān)電源保

1x35mm2

護地線

交流配電

箱、浪涌抑

1x35mm2

制器保護地

線

綜合柜保護

1x35mm2

浪涌抑制器

1x35mm2

防雷接地線

走線架間的

量度及走線1x35mm2

雌峻

電池鐵架接

1x35mm2［通苜裾

地線M6s

直流電力線截面的選擇與計算

直流供電回路可按允許壓降法確定電力線截面積,

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負(fù)載電流（導(dǎo)體長度（

導(dǎo)體截面積A）m）

(mm2)

允許電壓

、_降

導(dǎo)體電導(dǎo)率（m/

Q*mm2）

銅導(dǎo)線Y=57,鋁導(dǎo)線丫=34-------廠遹信再沖

不同工作電壓下壓降固定分配值

24-4840+130

7醫(yī)降種類

、壓降值

■"

壓降段X,

電池一直流配電屏030J0J0.4

直流配電屏050.40403

1.81.41.62

直流配電屏一電源架0.40.40.40.4

電源架0.20.20J0.2

電源架一通信設(shè)備0.40.2通信尋博

案例：

某局市話-48V電源，遠期忙時最大負(fù)荷電流為500A,從蓄電池到直流配電屏線路距離為

6m,直流配電屏到市話機房配電屏距離為15m,每段應(yīng)選擇什么規(guī)格型號的饋電線？

解：①求蓄電池到直流配電屏導(dǎo)線截面

因為電池到直流配電屏一般用銅導(dǎo)線，所以仃=57,另外查表可得，這段導(dǎo)線允許壓降

△U=0.2V,故

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IL=500x12

=526.32（罪醵）

yAU-57X0.2

選用RWZ1X300(mn?)銅芯阻燃聚氯乙稀絕緣護套軟電纜4條(兩正兩負(fù))。

該型銅芯線安全載流量為744A,完全符合實際負(fù)載電流要求。

②求直流配電屏到市話機房配電屏導(dǎo)線截面

由表可知這段壓降△U=0.6V,故：

II500x30

S2==438.6。嘲

YAU-57X0.6

選用RWZ1X240(mm?)銅芯阻燃聚氯乙稀絕緣護套軟電纜4條(兩正兩負(fù))，選用RWZ

1X120(mm?)銅芯阻燃聚氯乙稀絕緣護套軟電纜1條(保護地)。

該型銅芯線安全載流量為628A,完全符合實際負(fù)載電流要求。

交流電力線截面選擇與計算

交流低壓電力線選擇，按導(dǎo)線的安全載流量法(各種絕緣導(dǎo)線，根據(jù)其絕緣的種類和敷設(shè)方

法，允許長期通過的最大電流，稱為安全載流量)選擇導(dǎo)線。

配電變壓器到交流配電屏的每根導(dǎo)線電流，可按下式計算：

配電變壓器至交流配電屏電

源線上的電流(A)

通信百科

油機發(fā)電機至交流配電屏每根導(dǎo)線電流，可按下式計算

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遠期最大一部油機發(fā)電機額定輸

出功率（有功功率，單位kW）

PFexlOOO

V3x380xcos4>

油機發(fā)電機功率因數(shù)

油機發(fā)電機至交流配電屏

（cos（p=0.8）

電源線上的電流（A）

M二通信百科

交流配電屏至開關(guān)電源整流架導(dǎo)線上的電流，可按下式計算:

48V最大

輸出功率__

(W)

-------------------IrDc

=

V3x380xco§市義nD

開關(guān)電源功率

因數(shù)

開關(guān)電源效率

（cos（p=0.8）能耳耕

交流配電屏至UPS設(shè)備輸入導(dǎo)線上的電流，可按下式計算:

UPS視在

功率（kVA）l_____UPS效率

（n=o.9）,

'_________1二-Sye*1000D

V3X380Xn；、；:二通信百科

UPS至交流配電屏輸入導(dǎo)線上的電流，可按下式計算:

第11頁共59頁

UPS視在

功率(kVA)=Sye*1000

,___________)

J3x380

二通信百科

UPD配電屏至負(fù)載設(shè)備導(dǎo)線上的電流，可按下式計算:

負(fù)載為三相時

負(fù)載設(shè)備

輸出有功

通信百科

UPD配電屏至負(fù)載設(shè)備導(dǎo)線上的電流，可按下式計算:

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負(fù)載為單相時

：e.遢信百科

案例:

某局新裝-48V開關(guān)電源整流模塊架1架，該開關(guān)電源整流模塊架遠期配置1000A,從交流配

電屏至開關(guān)電源整流模塊架應(yīng)選擇什么規(guī)格型號的饋電線?

PDe

V3x380xcos6Xn口

48x1000

==101(A)

J3x380x0.8X0.9

、;a遹信百科

選用RWZ5X50(mm?)銅芯阻燃聚氯乙稀絕緣護套軟電纜1條(A、c三相各1芯，零線

1芯，保護地線1芯)。

該型銅芯線安全載流量為155A,完全符合實際負(fù)載電流要求。

交流電力線截面選擇-載流量

聚氯乙烯絕緣電纜空氣中敷設(shè)時允許載流量：

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電統(tǒng)允i午持續(xù)裁注量＜人)

維球親蟄拈性漫灌/氏〉不清濃紙聚篥.乙用

護春有綱他護套無煙鎧護套

縊芯躡高工作溫度8070

穗芯敖單芯二芯三芯或四芯單芯-ZZ.<5三芯或四芯

251815

430262421

640353127

1052444438

1669596052

繼25lie9379957969

ra

a35142111981159582

械50174138lie147121104

面70218174151179147129

Onm2595267214182221181155

U20312245214257211181

150356380250294242211

185414285340246

Z40495338410294

3005703834734二泡日|石廠

環(huán)境溫度＜U)40

注1：表中系鋁芯電纜數(shù)值;銅芯電纜的允許持續(xù)載流量值可乘以1.29。

注2：單芯只適用于直流。

5.交流配電箱的配置

外市電交流配電箱

序號I

引入容痢盅靈露1

18kW3x25mm2220V/63A—

15kW4x25mm2380V/63A20kVA

20kW4x25mm2380V/63A30kVA

函25kW4x25mm2380V/63A50kVA

30kW

、

35kW

5、4x35mm2380V/100A50kVA

40kW

45kW

660kW4x70mm2380V/160A歐版派

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交流功

耗（KW）_____________

一個系統(tǒng)按峰值按2KW,平

均按L5KW考慮，三家傳輸設(shè)

通信設(shè)備負(fù)荷10備按總的1KW考慮

正常為浮充狀態(tài),按1500AH

8.1蓄電池考慮

2正常按1臺功耗2KW

照明及其他0.5

20.6之邂E

6.UPS容量選擇

UPS容量選擇：估算中遠期的總功耗，至少預(yù)留30%的余量

例如：一個室分站，遠端RRU交流供電，要加UPS。一共3個RRU,每個300W,預(yù)留

WLAN交換機250W,則:

功率需求為：（300*3+250）=1150W,

UPS容量選擇：1150/0.7=2KVA（向上取整）

7.開關(guān)電源設(shè)備容量配置

開關(guān)電源=基站設(shè)備直流負(fù)荷+蓄電池充電電流

整流模塊數(shù)量按n+l冗余方式配置，其中：n=（基站設(shè)備直流負(fù)荷+蓄電池充電電流）/本期配置

單個整流模塊容量，進位取整數(shù)。

一次下電分路，50A（或32A）xl8（直流空開），16Ax6（直流空開），主要接入無線設(shè)備；

二次下電分路，32Ax6（直流空開），16Ax6（直流空開），主要接入傳輸設(shè)備。

8.蓄電池的配置

按基站近期負(fù)載進行配置。

結(jié)合該地區(qū)市電狀況進行配置，需考慮市電停電、移動油機由維護中心至基站路途時間、維護

人員不足或停電基站較多時的等待時間。

對于VIP基站及地理位置較偏遠、應(yīng)急發(fā)電不便的基站可適當(dāng)增加蓄電池組后備時間。

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KIT

Q=

T]\\+a(t-25)]

放電23610

小時

0.610.750.881

ni1—

其中：K-安全系數(shù)1.25I-近期負(fù)荷電流T-放電小時數(shù)（h）t-最低環(huán)境溫度（5℃川-放電容量系數(shù)

a-電池溫度系數(shù)0.006

小時501001502002503003504004505006007008009001000

0.5H8517025534042551059467976484910191189135915291698

lh15130245360475590610571208