直流供电系统课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,a,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,a,*,直流供电系统,北京电话通信设计院有限公司,2012,年,9,月,1,a,直流供电系统 1a,主要内容,供电系统简介,直流供电设备简介,配置原则和方法,机房及是不布置,相关技术简介,2,a,主要内容供电系统简介 2a,一、,供电系统简介,1,、电源系统组成,通信局（站）电源系统是对局（站）内各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备及保证这些设备正常运行的附属设备的总称。电源系统由交流供电系统、直流供电系统、接地系统、防雷系统、监控系统组成。,3,a,一、供电系统简介 1、电源系统组成3a,一、,供电系统简介,4,a,一、供电系统简介 4a,2,、,直流供电系统,直流供电系统主要由高频开关电源系统和蓄电池组组成。高频开关电源系统主要有分立机架式电源系统（一般多用于较大系统）和组合式电源系统（一般多用于小系统）。,2.1,分立机架式电源,分立机架式电源主要由交流配电屏、高频开关整流器、直流配电屏和监控系统组成。如下图所示：,一、,供电系统简介,5,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 5a,2,、,直流供电系统,2.1,分立机架式电源,一、,供电系统简介,监控模块,交流配电柜,直流配电柜,整流模块,整流架,6,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 监控模块交流配电柜直,2,、,直流供电系统,2.1,分立机架式电源,一、,供电系统简介,7,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 7a,2,、,直流供电系统,2.2,组合式电源,组合式电源直流供电系统由高频开关组合电源（含交流输入单元、高频开关整流模块、监控模块、直流配电单元）、阀控式密封铅酸蓄电池组及其间的连线组成。直流供电方式均为全浮充工作方式。两组蓄电池经软铜电缆进入直流配电单元并联工作。,（,1,）当市电正常时，由整流器对蓄电池组浮充，浮充电压为,53.5V,，同时通过直流配电单元向用电负荷供电。如下图所示：,一、,供电系统简介,8,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 8a,2,、,直流供电系统,2.2,组合式电源,（,2,）当市电停电时，由蓄电池组通过直流配电单元向用电负荷供电，蓄电池组允许的最低放电电压为,43.2V,。如下图所示：,一、,供电系统简介,9,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 9a,2,、,直流供电系统,2.2,组合式电源,（,3,）当市电恢复时，由整流器对蓄电池组限流方式充电，充电限流电流值为,0.1C,10,，蓄电池电压达到浮充电压值后，采用均衡电压充电，充电电压为,56.4V,，直到蓄电池容量充满，同时通过直流配电单元向用电负荷供电。如下图所示：,（,4,）当蓄电池组均衡充电结束时，整流器的工作电压恢复至浮充电压。,一、,供电系统简介,10,a,2、直流供电系统 一、供电系统简介 10a,1,、,高频开关组合电源,1.1,原理简介,通信电源系统中整流器的作用是将输入的交流电源整流变换成直流输出。整流器一方面通过直流配电与蓄电池组并联后向负载供电；另一方面，整流器在直流并联浮充系统中还负载对蓄电池组进行浮充充电和均衡充电。,目前，在通信局（站）的直流供电系统中普遍采用高频开关整流器。因其具有高效、节能、功率密度大、模块化设计等优点在通信网中得到越来越广泛的应用。如图所示，工作原理简述如下：,二、,直流供电设备,11,a,1、高频开关组合电源 二、直流供电设备11a,二、,直流供电设备,1,、高频开关组合电源,1.1,原理简介,12,a,二、直流供电设备1、高频开关组合电源 12a,1.2,组合电源机架组成,高频开关组合电源主要包含交流配电单元、整流模块单元、直流配电单元、监控模块单元，一般用于容量较小的通信系统。,（,1,）交流配电单元,交流输入电路。交流接入一般通过空气开关或者刀闸开关，交流接入开关的容量即为交流配电单元的容量。,整流器交流输入开关。交流配电单元分别为系统的每一个整流器提供一路交流输入，开关容量根据整流器容量确定。,交流辅助输出开关。电源系统的交流配电除了给整流器提供交流电外，还配置了多种容量的交流输出接口，供机房内其他交流用电设备使用,（实际工程中，参考各运营商要求设计）。,交流自动切换机构。有机械电子双重互锁的接触器组成。,二、,直流供电设备,13,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备13a,1.2,组合电源机架组成,交流采样电路。由变压器和整流器组件组成的电路板，将交流电压、电流和频率等转换成监控电路可以处理的电信号。,交流切换控制电路。完成两路交流自动切换、过欠压保护、告警等功能。,交流控制电路。集散式监控中专门处理交流配电各种信息的微处理器电路，可以完成信号检测、处理、警告、显示以及监控模块通信等功能。,防雷与浪涌抑制电路。,二、,直流供电设备,14,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备14a,1.2,组合电源机架组成,例如,:,下图为中达电通组合电源的交流配电单元。额定电压：,AC220V/380V,，输入电压允许变动范围：,-15%,+10%,，输入频率范围：,50Hz5%,。,二、,直流供电设备,15,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备15a,1.2,组合电源机架组成,（,2,）整流模块单元,整流模块单元部分的功能是将交流配电单元提供的交流电转换成,48V,或者,24V,直流电输出到直流配电单元。整流模块单元部分包括整流模块和模块机架部分。,（,3,）监控模块单元,监控模块单元是整个开关电源系统的“总指挥”，它监控各个模块的工作情况，协调各模块正常工作。监控单元主要实现对开关电源系统的信息查询、参数设置、系统控制、告警处理、电池管理和后台通信等功能。,二、,直流供电设备,16,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备16a,1.2,组合电源机架组成,例如,:,下图为整流模块和监控模块功能区域。一般常用的整流模块容量有,30A,、,50A,、,100A,等，整流模块具有均流功能，当系统在大于半载状态下工作时，整流模块之间的不平衡度不大于,5%,。,二、,直流供电设备,17,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备17a,1.2,组合电源机架组成,（,4,）直流配电单元,直流配电单元完成直流的分配和备用电池组的接入。开关整流模块的输出经汇流母排接入直流配电单元，配电单元为负载分配不同容量的输出，可满足不同的需要；后备电池组的输入与开关整流模块输出汇流母排并联，以保证开关整流器无输出时，后备电池组能向负载供电。,二、,直流供电设备,18,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备18a,1.2,组合电源机架组成,例如,:,下图是中达电通组合电源直流输出部分，输出电压：浮充电压,DC48,56V,，均充电压,DC50,58V,，一般情况下浮充电压为,53.5V,，均充电压为,54V,。,二、,直流供电设备,19,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备19a,1.2,组合电源机架组成,组合电源直流输出单元还具有二次下电功能，一般应用于移动基站，保障传输设备用电。一次下电是指在基站外市点断电的时候，基站蓄电池开始工作供电，此时基站对所有设备都在用电，由于蓄电池容量有限，故在一个门限值时，会断掉除传输设备以外的所有设备的用电，此时为一次下电。当一次下电完成，传输设备工作一段时间后，为了保护蓄电池，传输供电会终止，此时为二次下电。,二、,直流供电设备,20,a,1.2组合电源机架组成 二、直流供电设备20a,2,、,蓄电池组,蓄电池是保障通信电源系统不间断供电的核心设备，蓄电池在通信电源系统中的应用或作用主要有：,（,1,）与通信用整流设备并联浮充供电，以起到停电放电及直流供电系统平滑滤波、抑制噪声的作用；,（,2,）应用在不间断供电系统中，作为后备电源，或与整流器并联作为逆变器的输入电源以提高不间断供电系统交流输出的稳定性；,（,3,）应用在油机发电机、交流配电控制等系统中，用作相应系统的启动电源或驱动电源。,二、,直流供电设备,21,a,2、蓄电池组二、直流供电设备21a,2.1,蓄电池分类,（,1,）按电解液分类可分为酸蓄电池和碱蓄电池。,酸蓄电池即电解液为酸性水溶液酸蓄电池，酸蓄电池的电极一般都是以铅及其氧化物为材料，故又称为铅蓄电池，其在通信系统中应用最普遍；碱蓄电池即电解质为碱性水溶液的蓄电池，碱蓄电池的优点是使用寿命长，温度范围宽，大电流放电性能好，其缺点是活性物质利用率低，定期更换电解液，价格偏高，使用受限。,（,2,）铅蓄电池按其工作环境又可分为移动式和固定式两大类。固定型铅蓄电池按电池槽结构分为半密封式及密封式，半密封式又有防酸式和消氢式。依据电解液数量还可将铅蓄电池分为贫液式和富液式，密封式电池均为贫液式，半密封式电池均为富液式。,通信系统中目前一般采用铅酸阀控密封蓄电池组。,二、,直流供电设备,22,a,2.1蓄电池分类二、直流供电设备22a,2.2,蓄电池容量特性,铅酸蓄电池的容量，标志着存储电量的多少，一般用安时（,Ah,）表示，即与电池的放电电流和放电时间有关。,（,1,）额定容量：在规定的工作条件下，蓄电池能放出的最低电量称为额定容量。固定型铅酸电池规定的工作条件：,10,小时率电流放电，电解液温度为,25,，放电终了电业为,1.8V,。,放电终止电压的规定如下表所示。,二、,直流供电设备,放电率（,h）,电池容量的百分数（,Ah%）,放电电流倍数,终止电压（,V）,10,100,1.0,1.8,3,75,2.5,1.8,1,55,5.5,1.75,23,a,2.2蓄电池容量特性 二、直流供电设备放电率（h）电池容量,2.2,蓄电池容量特性,（,2,）实际容量：在特定的放电电流、电解液温度和放电终了电压的条件下，蓄电池实际上放出的电量称为实际容量。蓄电池以恒定电流放电时，实际容量等于放电电流和放电时间的乘积。,铅蓄电池容量主要由极板上能够参加化学反应的活性物质的数量决定。影响蓄电池的主要因素是放电电流、电解液的温度和浓度。,（,3,）充电率：铅酸电池充电到终了电压的速度称为充电率，用时间表示，通常以,10,小时率作为正常充电率，充电电流为蓄电池额定容量除以,10h,。例如，蓄电池的额定容量为,300Ah,，,10,小时率充电电流为,300Ah/10h,30A,。,二、,直流供电设备,24,a,2.2蓄电池容量特性 二、直流供电设备24a,2.2,蓄电池容量特性,充电率高，即充电电流大，蓄电池的端电压上升的速度很快，充电终了电压较高；反之，端电压上升的速度慢，充电终了电压较低。因此，充电终了电压并不是固定的，而是随充电率而变化的。,（,4,）放电率：铅酸蓄电池放电到终了电压的速度称为蓄电池的放电率，通常以时间表示。例如：额定容量为,300Ah,，限定用,10h,将其容量放完，这种放电速率就称为,10,小时率，放电电流就称为,10,小时率电流，其数值是额定容量除以,10h,，即,300Ah/10h=30A,。,放电率越高，即放电电流越大，放出的容量就越小。,二、,直流供电设备,25,a,2.2蓄电池容量特性 二、直流供电设备25a,2.3,蓄电池充电特性,电池补充化学能（充电）的过程则是负极进行还原，正极进行氧化的过程，,其化学方程式为：,正极,负极,正极,负极,铅酸电池充电过程中，正负极上的硫酸铅分别变成二氧化铅和海绵状铅，电解液中的水分子不断消耗，硫酸分子不断生成，电解液浓度不断升高，因此，电解液浓度可作为充电终了的标志。,二、,直流供电设备,26,a,2.3蓄电池充电特性 二、直流供电设备26a,2.3,蓄电池充电特性,IEC/T21,草案规定：阀控式密封铅酸蓄电池在温度,252,，每次单体电池以,U,伏电压充至,16h,，或用,U,伏电压在,252,条件下的充电电流，充至,3h,稳定不变。这两种条件均属阀控式电池被完全充足电。充电电压,U,必须由制造厂家规定，充电电压和充电方法随电池用途不同可以不同。,阀控式密封铅酸蓄电池放电后的充电方法推荐采用稳压限流方法，即充电电压,U,伏、限流值 。如下图为稳压限流充电示意图。,二、,直流供电设备,27,a,2.3蓄电池充电特性 二、直流供电设备27a,二、,直流供电设备,2.3,蓄电池充电特性,28,a,二、直流供电设备2.3蓄电池充电特性 28a,2.3,蓄电池充电特性,在电池充入电量至,70%,80%,之前，利用整流器的限流特性维持充电电流不变。,当电池的端电压上升至稳压点附近时，由于充电过程已到中后期，此时正极板上硫酸铅数量已不多，使交换电流密度随反应面积的变小而增大，所以电化学极化作用已经变小，而电池内阻也明显减小。但是，充电的真是表面积已经变小了，故引起了电极真实的电流密度的增加。继而使电极表面附近电液浓度增高，导致浓差极化影响严重，造成电池内阻电流迅速衰减。,二、,直流供电设备,29,a,2.3蓄电池充电特性 二、直流供电设备29a,2.3,蓄电池充电特性,当充电至后期，电池电流已经明显减小，所以浓差极化作用随之减少。而电化学极化作用影响又增加，所以电池电流继续衰减，只是衰减速度变慢。,充电至终了，充入电池的电流大部分用于维持电池内氧循环，仅极小的电流用于维持活性物质的恢复，因而电池电流稳定不变。,二、,直流供电设备,30,a,2.3蓄电池充电特性 二、直流供电设备30a,2.4,蓄电池放电特性,铅酸电池释放化学能的过程（放电）是负极进行氧化，正极进行还原的过程，其化学方程式为：,正极,负极,正极,负极,铅酸电池放电过程中，正负极板上的活性物质都变成了硫酸铅，电解液中的硫酸不断消耗，水分子不断生成，因此，电解液的浓度逐渐降低，电解液的密度可作为放电终了的标志。,二、,直流供电设备,31,a,2.4蓄电池放电特性 二、直流供电设备31a,2.4,蓄电池放电特性,电池投入运行是对实际负荷的放电，其放电速率随负荷的需要而定。各种放电小时率下的放电方法如下。,（,1,）标称小时率下的放电,固定型电池以,10,小时率相应的放电电流放电至,1.8V/,只，称为标准小时率下的放电。,阀控式密封蓄电池标称放电曲线如下图所示：,二、,直流供电设备,32,a,2.4蓄电池放电特性 二、直流供电设备32a,2.4,蓄电池放电特性,图中,10,小时率放电曲线得出，放电初期,1h,内的端电压降低缓慢，放电至,2h,之后端电压降低速率明显增大，之间端压陡降，端电压的改变是由于电池电动势的变化和极化作用等因素的影响。,二、,直流供电设备,33,a,2.4蓄电池放电特性 二、直流供电设备33a,2.4,蓄电池放电特性,（,2,）高放电率下的放电。,（,3,）冲击放电,通常利用冲击放电来了解电池在某一放电终止电压下，放电初期或末期的允许冲击放电电流或者,1h,允许的放电容量。,（,4,）核对性放电,在通信电压维护制度中，规定了由蓄电池组向实际通信设备进行单独供电，以考察蓄电池是否满足忙时最大平均负荷的需要，这种放电制度称为核对性放电。,二、,直流供电设备,34,a,2.4蓄电池放电特性 二、直流供电设备34a,二、,直流供电设备,正 常,放电过程,均 充 过 程,温 度,补 偿,容 量,测 试,恢复,t,电池,电压,限流,充电,电池,保护,恒压,充电,43.2V,45.0V,53.5V,56.5V,均转,浮充,预限流,35,a,二、直流供电设备正 常 放电过程 均 充 过 程 温 度容,1,、,配置原则,电源设备安装设计规范,(YD5040-97),的规定,:,(1),通信用交流配电设备，按系统远期配置；,(2),通信用直流配电设备，按系统远期配置；,(3),整流设备，按系统近期配置；,(4),蓄电池组，按系统近期配置。,三、,配置原则和方法,36,a,1、配置原则三、配置原则和方法 36a,2,、蓄电池配置,（,1,）容量的选择,阀控式蓄电池的额定容量是,10,小时率放电容量。电池放电电流过大，则达不到额定容量。因此，应根据设备负载、电压大小、后备时间和电流大小等因素来选择合适容量的电池及满足应用要求的电池。蓄电池容量的计算公式如下：,Q,KIT/,1,(t,25),计算蓄电池组容量。,其中：,Q,为蓄电池容量,(Ah),；,K,为安全系数,1.25,；,I,为负荷电流,(A),；,T,为放电小时数,(h),；,为放电容量系数；,t,为实际电池所在地最低环境温度数值，取,15,；,为电池温度系数,(1/,),，当,10,放电小时率,1,时，取,0.008,。注：参照铅酸蓄电池放电容量系数（,）表、备用发电机组台数和蓄电池组放电小时数配置表。,三、,配置原则和方法,37,a,2、蓄电池配置 三、配置原则和方法 37a,2,、蓄电池配置,参照铅酸蓄电池放电容量系数（,）表,三、,配置原则和方法,38,a,2、蓄电池配置 三、配置原则和方法 38a,2,、蓄电池配置,备用发电机组台数和蓄电池组放电小时数配置表,三、,配置原则和方法,39,a,2、蓄电池配置 三、配置原则和方法 39a,2,、蓄电池配置,一类市电供电为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电线。该两路不应同时出现检修停电，平均每月停电次数不应大于,1,次，平均每次故障时间不应大于,0.5h,。两路供电线宜配置备用市电电源自动投入装置。,二类市电供电线路允许有计划检修停电，平均每月停电次数不应大于,3.5,次，平均每次故障时间不应电源,6h,。供电应符合下列条件之一的要求：,（,a,）由两个以上独立电源构成稳定可靠的环形网上引入一路供电线；,（,b,）由一个稳定可靠的独立电源或从稳定可靠地输电线路上引入一路供电线。,三、,配置原则和方法,40,a,2、蓄电池配置 三、配置原则和方法 40a,2,、蓄电池配置,三类市电供电为从一个电源引入一路供电线，供电线路长、用户多、平均每月停电次数不应大于,4.5,此，平均每次故障时间不应大于,8h,。,四类市电供电应符合下列条件之一的要求：,（,a,）有一个电源引入一路供电线，经常昼夜停电，供电无保证，达不到第三类市电供电要求；,（,b,）有季节性长时间停电或无市电可用。,三、,配置原则和方法,41,a,2、蓄电池配置 三、配置原则和方法 41a,3,、,组合电源配置,（,1,）组合电源容量,组合电源总容量应按照负荷电流和电池的均充电流（,10,小时率充电电流）（无人站除外）之和确定。组合电源整流模块数可按近期负荷配置，但满架容量应考虑远期负荷发展，单独建立的移动通信基站组合电源应具备低电压两级切换功能（二次下电）。,（,2,）整流模块配置,采用高频开关型整流器的局（站），应按照,N+1,冗余方式确定整流器配置，其中,N,为主用，,N10,时，,1,只备用；,N,10,时，每,10,只备用,1,只。,三、,配置原则和方法,42,a,3、组合电源配置 三、配置原则和方法 42a,3,、,组合电源配置,N,的计算公式为：,其中,: I,LOAD1,原通信设备实际用电电流之和，新建局无此项；,I,LOAD2,新增通信设备负荷电流估计值；,I,BATT,蓄电池组充电电流；,I,REC,单个整流模块的容量。,三、,配置原则和方法,43,a,3、组合电源配置 三、配置原则和方法 43a,3,、,组合电源配置,注：实际工程中各运营商整流模块冗余方式存在差异。例如：中国移动通信集团北京有限公司按照严格,N+1,冗余方式确定整流器配置；北京联通则按照半冗余方式确定整流器配置。实际工程中应按照建设单位的要求进行整流器的配置。,三、,配置原则和方法,44,a,3、组合电源配置 三、配置原则和方法 44a,4,、空开及熔断器的选择,4.1,设备容量、功率、电压、电流之间的关系,S,：容量（,kVA,）；,P,：功率（,kW,）；,U,：电压（,V,）；,I,：电流（,A,）；,Cos,：功率因数。,三相系统：,S=UI,；,P= UI Cos,（其中：,U=380V,）；,单相系统：,S= UI,；,P=UI Cos,（其中：,U=220V,）；,Cos,由设备厂家提供。,三、,配置原则和方法,45,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 45a,4,、空开及熔断器的选择,4.2,空气开关型号及其整定值,常用有塑壳断路器（壳体额定容量）：,施耐德：,NS100N-X/3P/4P,；,NS160N-X/3P/4P,。,ABB,：,S1-125-X/3P/4P,；,S2-160 X/3P/4P,。,X =16,、,25,、,32,、,40,、,50,、,63,、,80,、,100A,。,常用有微型断路器：,施耐德：,C65N-X/1P/2P/3P/4P,X =1,、,2,、,4,、,6,、,10,、,16,、,20,、,25,、,32,、,40,、,50,、,63A,。,开关容量,=,计算电流,可靠系数（取,1.25,1.5,）,三、,配置原则和方法,46,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 46a,4,、空开及熔断器的选择,4.3,保险容量,常用保险容量（额定容量）：,X =20A,、,50A,、,100A,、,160A,、,200A,、,315A,、,400A,、,500A,。,保险容量,=,计算电流,可靠系数（取,1.5,2,）。,三、,配置原则和方法,47,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 47a,4,、空开及熔断器的选择,4.3,保险容量,熔断器正常工作时有两项任务，一是熔体正常熔断，二是灭弧。不管什么规格的熔体都必须有两个参数，及熔体的额定电流和熔体正常工作时的最小熔断电流。实际上，如果通过熔体的电流,I,为：,I,I,e,，熔体不熔断；,I,I,e,，熔体较长时间不熔断；,I,I,e,，熔体熔断；,I,1.6 I,e,，熔体,1,小时熔断；,I,远远大于，熔体短时间熔断（过载）；,I,极大时，熔体瞬间熔断（短路）。,三、,配置原则和方法,48,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 48a,4,、空开及熔断器的选择,4.3,保险容量,常用的保险是由保险底座和保险芯组合而成，如下图所示：,三、,配置原则和方法,49,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 49a,4,、空开及熔断器的选择,4.3,保险容量,保险底座与保险芯的匹配关系，如下图所示：,三、,配置原则和方法,50,a,4、空开及熔断器的选择三、配置原则和方法 50a,5,、导线选择及布放,5.1,设计规范,（,1,）低压配电柜的出线截面应按被供负荷的容量计算。,（,2,）按满足要求选取直流放电回路的导线时，直流放电回路全程压降不应大于下列值：,48V,电源为,3.2V,；,24V,电源为,2.6V,；采用太阳能电池的供电系统中，太阳能电池至直流配电单元的直流导线电压降可按,1.7V,计算。,三、,配置原则和方法,51,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 51a,5,、导线选择及布放,5.1,设计规范,如图所示为,-48V,直流回路全程压降图,三、,配置原则和方法,52,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 52a,5,、导线选择及布放,5.1,设计规范,（,3,）采用电源馈线的规格，应符合下列要求：通信用交流中性线应采用与相线相等截面的导线；线路的电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求；按敷设方式及环境条件确定导体的载流量，同时应满足热稳定及机械强度的要求；接地导线应采用铜芯导线；沿海等有盐雾腐蚀的环境条件下，应采用铜芯导线；机房内的导线应采用非延燃电缆。,三、,配置原则和方法,53,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 53a,5,、导线选择及布放,5.1,设计规范,（,4,）保护地线（,PE,）最小截面需满足表,3-1,的要求,表,3-1,保护导线选择表,（,5,）交流电缆和直流电缆在机房内不宜同上线井、同架、同槽敷设。交、直流电缆无法避免同架长距离并行敷设时应采取屏蔽措施。,三、,配置原则和方法,相线截面（）,PE线截面（）,S,16,S,16S,35,16,S35,S/2,54,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 相线截面（）PE线截,5,、导线选择及布放,5.2,交流电缆的选择,（,a,） 缆芯数选择,电压,1kV,及以下的三相四线制低压系统中，若第四芯为,PEN,线时，应采用四芯电缆；当,PE,线与,N,线分开时，应用五芯电缆或四芯电缆加单芯电缆捆扎组合的方式；单相应采用三芯电缆。,（,b,）电缆绝缘水平选择,220V/380V,系统选择耐压,0.6kV,以上电缆即可。,三、,配置原则和方法,55,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 55a,5,、导线选择及布放,5.2,交流电缆的选择,（,c,）电缆截面选择,按温升选择，北京地区：电缆在室内空气中敷设时，环境温度按,30,考虑；埋地敷设时以环境温度,25,、土壤热阻系数为,1.2,m/w,为基准；穿管敷设的环境温度选用为敷设地点最热月平均最高温度，根据计算电流查表获得电缆截面值。,三、,配置原则和方法,56,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 56a,5,、导线选择及布放,5.3,直流电缆的选择,直流电缆及铜母线主要考虑电压降。计算方法详见以下三种。,电流矩法：,S=IL/(U),，其中，,S-,导体截面，,I-,流过导体电流，,L-,导体回路长度，,-,导体电导率（,铜,=57,），,U-,导体电压降（详见,-48V,直流回路全程压降图）；,固定电压分配法：把直流供电系统全程匀许压降的数值，根据经验分配到各段压降，计算各段导体截面；,最小金属用量法（经济最优）。,注：电缆载流量与空开大小必须匹配，严禁出现电缆载流量小于配置空开的情况。,三、,配置原则和方法,57,a,5、导线选择及布放三、配置原则和方法 57a,1,、机房要求,通信电源各种机房工艺要求按,YD/T 5003-2005,电信专业房屋工程设计规范设计。,2,、设备布置,2.1,配电屏及各种换流设备,通信用的交流配电屏、直流配电屏、整流器、直流,-,直流变换器、屏式调压（稳压）器、组合式整流配电设备、交流不间断电源及逆变器设备等整流配电设备一般安装于电力室内。,四、机房及设备布置,58,a,1、机房要求四、机房及设备布置 58a,2,、设备布置,2.1,配电屏及各种换流设备,（,1,）配电屏及各种换流设备的布置应符合下列要求,：,配电屏及各种换流设备的正面之间的主要净宽不应小于,2m,。,配电屏及各种换流设备的正面与侧面之间的维护走道净宽不应小于,1.2m,。,配电屏及各种换流设备的正面与背面之间的维护走道净宽不应小于,1.5m,。,配电屏及各种换流设备的背面与背面之间的维护走道净宽不应小于,1m,。,四、机房及设备布置,59,a,2、设备布置四、机房及设备布置 59a,2,、设备布置,2.1,配电屏及各种换流设备,配电屏及各种换流设备可与通信设备同列安装；配电屏及各种换流设备的正面与通信设备的正面或者背面之间的走道不应小于,2m,。,配电屏及各种换流设备的背面与通信设备的正面或者背面之间的净宽应按通信设备相应的布置要求确定。,配电屏及各种换流设备的正面与墙之间的主要走道净宽不应小于,1.5m,。,配电屏及各种换流设备的背面与墙之间的维护走道净宽不应小于,0.8m,。,配电屏及各种换流设备的侧面与墙之间的次要走道净宽不应小于,0.8m,；如果为主要走道时，其净宽不应小于,1m,。,四、机房及设备布置,60,a,2、设备布置四、机房及设备布置 60a,2,、设备布置,2.2,蓄电池组,阀控式密封铅酸蓄电池应与通信设备同装一室，可叠放组合或者安装在机架上。阀控式铅酸蓄电池由高形和矮形两种设计，高形设计的电池体积（高度）大、重量大，浓差极化大，影响电池性能，最好卧放放置。矮形电池可立放，也可卧放。安装方式要根据工作场地与设施而定。,常见蓄电池组安装方式主要有立式和卧式两种，常见的立式安装方式有单层单列、单层双列、双层单列、双层双列；常见的卧式安装方式有卧式二层、卧式四层等。,四、机房及设备布置,61,a,2、设备布置四、机房及设备布置 61a,2,、设备布置,2.2,蓄电池组,蓄电池组的布置应符合下列要求：,立放蓄电池组之间的走道净宽不应小于单体电池宽度的,1.5,倍，最小不应该小于,0.8m,；立放双层布置的蓄电池组。其上下两层之间的净空距离为单体电池高度的,1.2,1.5,倍。,立放双层布置的蓄电池组，一组电池的两列之间净宽应满足电池抗震架的结构要求。,立放蓄电池组侧面与墙之间的次要走道净宽不应小于,0.8m,；如为主要走道时，其净宽不应小于电池宽度的,1.5,倍，最小不应小于,1m,；立放单层双列布置的蓄电池组可沿墙设置，其侧面与墙之间的净宽一般为,0.1m,。,立放蓄电池组一端靠墙设置时，列端电池与墙之间的净宽一般不小于,0.2m,。,四、机房及设备布置,62,a,2、设备布置四、机房及设备布置 62a,2,、设备布置,2.2,蓄电池组,立放蓄电池组一端靠近机房出入口时，应留有主要走道，其净宽一般为,1.2m,1.5m,，最小不应小于,1m,。,卧放阀控式蓄电池组的侧面之间的净宽不应小于,0.2m,。,卧放阀控式蓄电池组的正面与墙之间，或正面与侧面或背面之间的走道净宽不应小于电池总高度的,1.5,倍，最小不应小于,1.2,米。,卧放阀控式蓄电池组的正面与墙之间的走道净宽不应小于电池总高度的,1.5,倍，最小不应小于,1,米。,卧放阀控式蓄电池组可靠墙设置，其背面与墙之间的净宽一般为,0.1,米。,卧放阀控式蓄电池组的侧面与墙之间的净宽不应小于,0.2,米。,四、机房及设备布置,63,a,2、设备布置四、机房及设备布置 63a,2,、设备布置,2.2,蓄电池组,（,2,）抗震设计规范,在要求抗震设防的通信局站，加固措施按,YD5059-2006,电信设备安装抗震设计规范设计。,6,度和,7,度抗震设防时，可以采用钢抗震架（柜）等其他材料抗震框架安装蓄电池组，抗震架（柜）的结构强度需满足设备安装地点的抗震设防要求。抗震架（柜）与地面用,M8,或,M10,螺栓加固。,8,度和,9,度抗震设防时，蓄电池组必须用钢抗震架（柜）安装，钢抗震架（柜）底部与地面加固。,四、机房及设备布置,64,a,2、设备布置四、机房及设备布置 64a,2,、设备布置,2.2,蓄电池组,（,3,）注意事项,蓄电池一般设置两组并联。交流不间断电源设备（,UPS,）的蓄电池一般只设一组。当容量不足时可并联，蓄电池组最多的并联组数不要超过,4,组。,不同厂家、不同容量、不同型号、不同时期的蓄电池组严禁并联使用。,蓄电池组的容量应按近期负荷配置，依据蓄电池的寿命，适当考虑远期发展。,安装阀控式铅酸蓄电池的机房应配置由通风装置，温度不宜超过,28,，建议蓄电池的工作环境温度应保持在,10,20,之间；安装的阀控式铅酸蓄电池组要远离热源和易产生火花的地方，应避免阳光对电池直射，朝阳的窗户应做遮阳处理。,四、机房及设备布置,65,a,2、设备布置四、机房及设备布置 65a,1,、开关电源模块休眠技术,现有通信设备大多采用开关电源直流供电方式，出于对通信电源系统的安全、可靠性考虑，开关电源系统容量采取整流模块冗余配置，且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用，造成整流模块长期处于低负载率工作，转换效率低下，极大地浪费了能源。通过技术革新，通信开关电源系统的转换效率在不断提高，开关电源整流模块休眠技术就是最近发展起来的一项安全可靠、简便易行的节能技术。,五、,相关技术简介,66,a,1、开关电源模块休眠技术 五、相关技术简介 66a,1,、开关电源模块休眠技术,开关电源整流模块的能量消耗包括输出功耗、带载损耗、空载损耗,3,个部分，其中输出功耗是根据负载电流大小决定的，无法降低能耗；带载损耗取决于整流模块的工作效率，当负载率在合理范围（,40,80,）内时，工作效率较高，可通过提高模块工作效率降低带载损耗；空载损耗是负荷未达额定容量造成的，可通过降低整流模块的工作数量、提高负载率而降低。,五、,相关技术简介,67,a,1、开关电源模块休眠技术 五、相关技术简介 67a,1,、开关电源模块休眠技术,开关电源整流模块休眠技术就是根据负载电流大小，与系统的实配模块数量和容量相比较，通过智能“软开关”技术，来自动调整工作整流模块的数量，使部分模块处于休眠状态，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，实现节能目的，如图所示。,五、,相关技术简介,68,a,1、开关电源模块休眠技术 五、相关技术简介 68a,五、,相关技术简介,69,a,五、相关技术简介 69a,1,、开关电源模块休眠技术,休眠状态的整流模块数量可根据负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值时，可自动唤醒休眠模块，保证整体输出容量。同时还可以通过软件设置整流模块的休眠时间和休眠次序，使各整流模块轮换休眠，维持各整流模块工作时长的平均，提高各模块的使用寿命。,使用开关电源模块休眠节能技术必须采取必要的安全措施，以保证特殊情况下的系统工作可靠。如系统应至少保证两块整流模块工作，当系统出现整流模块故障、控制器失效、市电异常、电池均充等情况时，系统应自动取消模块休眠功能；当异常情况消失，系统处于浮充状态时，再启动模块休眠功能，从而保证系统的安全稳定运行。,五、,相关技术简介,70,a,1、开关电源模块休眠技术 五、相关技术简介 70a,2,、蓄电池的均充和浮充的区别,电池的充电方式有浮充充电、均衡充电和快速充电等多种方式。通信用蓄电池的充电方式主要是浮充充电和均衡充电两种方式。,（,1,）初充电与补充充电,阀控式铅酸蓄电池在使用前不需要进行初充电，但应进行补充充电。由于阀控式蓄电池的自放电等原因，所以投入运行前要做补充充电和一次容量实验。补充充电一般采取恒压限流充电方式。,（,2,）浮充充电,在通信局（站）直流电源系统中,，蓄电池与整流器并联采用全浮充工作方式。,五、,相关技术简介,71,a,2、蓄电池的均充和浮充的区别五、相关技术简介 71a,2,、蓄电池的均充和浮充的区别,浮充电流的选择,浮充电流应足以补充每昼夜自放电损失的电量。,对于阀控式密封蓄电池而言，应确保维护氧循环所需的电流。,当蓄电池单独放电后，能依靠浮充，很快地补充容量，以备下次放电。,浮充电压的选择,各种类型的阀控式密封铅酸蓄电池的浮充电压不尽相同，在理论上要求浮充电压产生的电流足以达到补偿电池的自放电损失及维持氧循环需要。,五、,相关技术简介,72,a,2、蓄电池的均充和浮充的区别五、相关技术简介 72a,2,、蓄电池的均充和浮充的区别,（,3,）均衡充电,蓄电池在使用过程中，有时会产生比重、端电压等不均衡情况，为防止这种不均衡扩展成为故障电池，所以要定期履行均衡充电。合适的均充电压和均充频率是保证电池厂寿命的基础，对阀控式铅酸蓄电池平时不建议均充， 因为均充可能造成电池失水而早期失效。,在通信电源维护实践中，阀控式密封蓄电池组遇到下列情况之一时，应进行均衡充电：蓄电池组单独向通信负荷供电,15,分钟以上；蓄电池组中两只以上单体电池的浮充电压低于,2.18V,；蓄电池组深度放电后容量不足，或放电深度超过,20%,；蓄电池搁置不用时间超过三个月或全浮充运行达,6,个月。,五、,相关技术简介,73,a,2、蓄电池的均充和浮充的区别五、相关技术简介 73a,2,、蓄电池的均充和浮充的区别,密封蓄电池组均衡充电时，通常采用恒压限流的方式。充电电压的设置也有根据电池的结构特点和环境温度来确定。一般情况下，环境温度为,25,时，单体阀控式铅酸蓄电池的均衡充电电压应设置在,2.35V,左右，均衡充电电流用小于,0.2C10,。,五、,相关技术简介,74,a,2、蓄电池的均充和浮充的区别五、相关技术简介 74a,谢谢,75,a,谢75a,