第四講通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司1 第四講 通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司2*電源設(shè)計(jì)的階段與任務(wù)*電源設(shè)計(jì)的原則*設(shè)計(jì)的范圍與分工*前期基礎(chǔ)資料的收集*常用設(shè)備的選擇與配置方式*交直流電源線的選擇方法*機(jī)房土建要求和設(shè)備平面布局*設(shè)備安裝、加固與走線要點(diǎn)通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司3電源設(shè)計(jì)的階段與任務(wù)v設(shè)計(jì)一般由圖紙、概預(yù)算和說明三部分組成。v電源設(shè)計(jì)一般與其他工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。v技術(shù)成熟、工程量不大的工程往往采用一階段設(shè)計(jì)。v對(duì)于大型項(xiàng)目往往存在可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇

2、省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司4可研階段的任務(wù)根據(jù)建設(shè)單位委托書的要求，進(jìn)行項(xiàng)目的可行性研究，通過方案查勘，提出可行性方案，并論證方案的合理性。編制技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。由于電源系統(tǒng)不直接產(chǎn)生效益，經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)往往與主專業(yè)統(tǒng)一編制。編制工程的投資估算。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司5初步設(shè)計(jì)階段的任務(wù)在可行性研究報(bào)告批復(fù)和初步設(shè)計(jì)委托書的基礎(chǔ)上，詳盡地收集各方面基礎(chǔ)資料，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)多方案的比較。確定明確的方案以指導(dǎo)設(shè)備訂貨。對(duì)主要材料和設(shè)備進(jìn)行詢價(jià)，編制工程概算，以便確定建設(shè)項(xiàng)目的總投資額，編制固定資產(chǎn)計(jì)劃。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司6施工圖設(shè)計(jì)階

3、段的任務(wù)根據(jù)初步設(shè)計(jì)的批復(fù)，經(jīng)過工程現(xiàn)場查勘，編制指導(dǎo)針對(duì)設(shè)備安裝方面的圖紙、說明和預(yù)算。核實(shí)與初步設(shè)計(jì)的 不同之處并進(jìn)行調(diào)整。編制詳細(xì)的工程預(yù)算。包括設(shè)備費(fèi)、建筑安裝人工費(fèi)、材料費(fèi)、工程建設(shè)其他非項(xiàng)目等。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司7電源設(shè)計(jì)的原則v電源設(shè)計(jì)的首要原則：安全可靠性。是電源設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。安全性包括電源系統(tǒng)安全、機(jī)房物理和電磁環(huán)境安全。v技術(shù)先進(jìn)性：適應(yīng)設(shè)備發(fā)展的方向和維護(hù)的方向。v經(jīng)濟(jì)合理性：在設(shè)備具備可擴(kuò)展性和投資合理的前提下，選擇高效、節(jié)能產(chǎn)品。v可維護(hù)性：充分考慮到維護(hù)的需求。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司8設(shè)計(jì)的范圍與分工v

4、設(shè)計(jì)范圍：根據(jù)委托書的要求明確設(shè)計(jì)包含的項(xiàng)目。一般包括高低壓配電系統(tǒng)、自備電源系統(tǒng)、交直流不間斷電源系統(tǒng)、防雷與接地系統(tǒng)、動(dòng)力和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等。v 由于高低壓配電部分地方供電部門從設(shè)計(jì)、施工、產(chǎn)品的選型上都有很多限制，電源設(shè)計(jì)一般只配合供電部門提供功率、分路等要求。v設(shè)計(jì)分工：同時(shí)也是工程界面和責(zé)任界面。包括與建設(shè)單位、廠家和各專業(yè)之間的分工。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司9前期基礎(chǔ)資料的收集v主設(shè)備對(duì)電源的需求情況v其它系統(tǒng)對(duì)電源的需求，如機(jī)房空調(diào)等。v安裝場地的情況v建設(shè)單位的投資意向和建議通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司10主設(shè)備對(duì)電源的需求情況通過

5、主設(shè)備廠家、主設(shè)備合同收集。主設(shè)備對(duì)供電的可靠性等級(jí)供電電壓的種類需求，直流？交流？主設(shè)備對(duì)直流供電方式要求。高阻？低阻？供電電壓的變動(dòng)范圍主設(shè)備對(duì)電源的功耗需求每個(gè)主設(shè)備對(duì)電源輸出分路需求。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司11其它系統(tǒng)對(duì)電源的需求機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房保證照明系統(tǒng)機(jī)房辦公照明系統(tǒng)機(jī)房消防系統(tǒng)機(jī)房電梯機(jī)房建筑的亮化系統(tǒng) 主要針對(duì)非通信設(shè)備負(fù)荷，一般采用交流供電，不需要UPS電源保證，可能需要油機(jī)電保證。該系統(tǒng)作為變壓器、油機(jī)配置時(shí)參考。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司12安裝場地的情況通過現(xiàn)場查勘方式收集數(shù)據(jù)。安裝場地外市電引入路數(shù)，變壓器、油機(jī)的

6、配置和使用容量以及設(shè)備平面。UPS的配置、使用容量、用途和安裝平面?，F(xiàn)有開關(guān)電源和蓄電池的配置情況、用途、分路使用和剩余情況、平面和走線情況。本期電源設(shè)備的安裝、擴(kuò)容場地土建情況，包括機(jī)房荷載、層高、孔洞位置等。地網(wǎng)的建設(shè)情況通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司13建設(shè)單位的投資意向和建議 根據(jù)主設(shè)備對(duì)電源供電的要求并結(jié)合現(xiàn)場電源設(shè)備的利用情況，可以初步得到本期工程的解決方案。 在初步確定工程的建設(shè)方案時(shí)，還需要考慮建設(shè)單位投資的意向，以便確定電源系統(tǒng)采用新建還是擴(kuò)容方式，分散供電方式還是相對(duì)集中供電方式。 在需要小容量交流供電的場合，采用UPS供電還是采用逆變器方式供電，建設(shè)單

7、位的投資和維護(hù)上的建議有時(shí)也影響到設(shè)備配置方案。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司14常用電源設(shè)備的選擇與配置方式交換局開關(guān)電源：交流配電屏（380V）直流配電屏(48V)監(jiān)控模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊開關(guān)電源容量單位：A蓄電池組I蓄電池組II通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司15開關(guān)電源的容量計(jì)算 主要計(jì)算整流模塊的數(shù)量： 按N+1冗余方式配置RECBATTLOADIIIN其中：ILOAD本期負(fù)荷電流； IBATT電池充電電流，按0.1C10考慮； IREC單個(gè)整流模塊的容量。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司16交流

8、配電屏的選擇交流配電屏一般根據(jù)遠(yuǎn)期開關(guān)電源系統(tǒng)的容量選擇必須配置的交流電源分路。根據(jù)電費(fèi)的計(jì)量情況，也可以預(yù)留空調(diào)、照明輸出分路。根據(jù)局（站）規(guī)模的大小也可以利用交流屏作為市電/油機(jī)電的倒換屏。交流屏使用400A或600A的進(jìn)線容量居多。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司17直流配電屏的選擇根據(jù)主設(shè)備要求選擇高阻或是低阻供電方式。如果距主設(shè)備距離較遠(yuǎn)，電源線敷設(shè)困難也允許電源設(shè)備端采用低阻配電屏，在機(jī)房內(nèi)設(shè)置高低阻轉(zhuǎn)換屏。根據(jù)通信負(fù)荷的情況和要求選擇合適的分路。直流屏的輸出線方式取決于機(jī)房的走線方式。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司18基站用開關(guān)電源直流配電整

9、流模塊整流模塊整流模塊整流模塊整流模塊交流配電1、基站是綜合的小容量電源2、交流屏對(duì)應(yīng)交流配電單元3、直流屏對(duì)應(yīng)直流配電單元4、基站電源多了LVD功能 脫離非重要設(shè)備； 脫離電池組5、電源模塊與直流配電配置與 交換局相同通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司19蓄電池容量的選擇主要根據(jù)市電狀況、負(fù)荷大小配置)25(1 tKITQ其中：K安全系數(shù)1.25 I近期負(fù)荷電流 T放電小時(shí)數(shù)（h） t最低環(huán)境溫度（5） 放電容量系數(shù) 電池溫度系數(shù)0.006放電小時(shí)236100.610.750.881通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司20vUPS容量的確定v統(tǒng)計(jì)本期負(fù)載的功耗；

10、v結(jié)合發(fā)展規(guī)劃，確定中遠(yuǎn)期的總功耗；v考慮至少3050%安全余量；v電池后備時(shí)間v主要取決于市電供應(yīng)情況v油機(jī)發(fā)電機(jī)組的配置v維護(hù)響應(yīng)時(shí)間vUPS的容量UPS的配置通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司21UPS的配置UPS工作方式的選擇工作方式的選擇 單機(jī)工作方式單機(jī)工作方式 串聯(lián)備份工作方式串聯(lián)備份工作方式 并聯(lián)冗余工作方式并聯(lián)冗余工作方式通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司22交直流電源線的選擇方法v交流電源線的選擇： 根據(jù)溫升決定的安全電流來選擇。 先計(jì)算出工程所需的電流，再根據(jù)計(jì)算電流值向上取整后查對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線截面表。交流供電壓降一般控制在2%以內(nèi)。相線、零線

11、采用同截面的電源線。單相三線制或三線五線制方式供電。采用防火阻燃電纜。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司23交直流電源線的選擇方法v直流電源線的選擇：一般有三種方法選擇，即電流矩法、最小金屬用量法和固定壓降分配法。其中固定壓降分配法在工程中獲得廣泛應(yīng)用。固定壓降分配法：把要計(jì)算的直流供電系統(tǒng)全程允許壓降的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)?shù)胤峙涞矫總€(gè)壓降段落上，從而計(jì)算出各段落導(dǎo)線的截面。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司24固定壓降分配法-48V系統(tǒng)全程壓降系統(tǒng)全程壓降3.2V概念：概念： 滿足通信設(shè)備最低供電允許電壓下（一般通信設(shè)備要滿足通信設(shè)備最低供電允許電壓下（一般通信

12、設(shè)備要求供電電壓的下限為求供電電壓的下限為-40V），蓄電池組放電終了電壓），蓄電池組放電終了電壓(43.2V)與該最低電壓的差值。與該最低電壓的差值。 如果設(shè)備允許的低限電壓值如果設(shè)備允許的低限電壓值-40V，則稱為窄電壓范圍，如愛立，則稱為窄電壓范圍，如愛立信交換機(jī)，北電信交換機(jī)，北電NO.7交換機(jī)低壓允許值交換機(jī)低壓允許值-44V。 窄電壓范圍的電源線選擇與維護(hù)實(shí)現(xiàn)起來相對(duì)困難。窄電壓范圍的電源線選擇與維護(hù)實(shí)現(xiàn)起來相對(duì)困難。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司25各段電源、線路壓降分配經(jīng)驗(yàn)值直流配電屏蓄電池通信設(shè)備機(jī)房配電屏 0.5V X0.5V0.4V0.2VX 一般在一般在11.5V左右。左右。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司26直流電源線的截面選擇UILS2其中：S待求導(dǎo)線截面 I遠(yuǎn)期負(fù)荷電流 L待計(jì)算的電纜段之間的距離 Y銅的電導(dǎo)率57 U=待求導(dǎo)線段的經(jīng)驗(yàn)壓降。主要根據(jù)以下公式選擇計(jì)算結(jié)果中的電流值應(yīng)該在S的載流量范圍內(nèi)。通信電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司27機(jī)房土建要求和設(shè)備平面布局電力電池室機(jī)房地面荷載要求層高要求照度要求消防要求孔洞的預(yù)留和預(yù)埋件的設(shè)置要求機(jī)房達(dá)到抗震設(shè)防烈度開關(guān)電源和蓄電池與主機(jī)房的關(guān)系：可以與主設(shè)備同處1個(gè)機(jī)房。設(shè)備平面