通信电源基础及其计算方法讲座(v)

2019/8/151通信电源基本原理与计算方法数据所王健06年下技术交流2019/8/152引言为通信设备及保证通信的建筑负荷供电的各种电源设备组成的系统，称之为通信电源系统2019/8/153学习目标通信电源总体结构介绍交流供电系统接地系统相关计算方法本技术交流的组成部分：2019/8/154通信电源总体结构介绍柴油发电机----简称“油机”2019/8/155通信电源总体结构介绍低压交流配电屏2019/8/156通信电源总体结构介绍高频开关电源2019/8/157通信电源总体结构介绍直流配电屏2019/8/158通信电源总体结构介绍蓄电池组2019/8/159通信电源总体结构介绍2019/8/1510通信电源总体结构介绍分散供电方式优缺点：优点：可靠性高；投资费用相对较低；节能；运行维护费相对较低。缺点：机房荷载要求较高；电磁兼容和维护要求较高。2019/8/1511UPS：即不间断电源系统，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频电源设备，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。通信电源交流供电部分2019/8/1512通信电源交流供电部分后备式（OFFLINE）在线式(ONLINE)UPS分类：2019/8/1513通信电源交流供电部分负载静态旁路静态旁路/充电器电池逆变器旁路电源主电源交流输入后备式UPS：2019/8/1514通信电源交流供电部分在线式UPS：负载静态旁路/充电器电池逆变器主电源交流输入2019/8/1515通信电源交流供电部分UPS的供电方式：集中供电方式指由一台UPS（或并机）向整个线路中各个负载装置集中供电（见下图）2019/8/1516通信电源交流供电部分UPS的供电方式：分散供电方式指用多台UPS对多路负载装置分散供电（见下图）2019/8/1517负载大小与UPS容量计算：根据负载总容量，UPS容量一般可以按以下公式选择：——UPS容量≥负载总容量÷0.7——即负载总容量应为UPS额定容量的70％以下。选择70％，主要是考虑到负载起动时的冲击电流以及用户今后扩容的需要。通信电源交流供电部分2019/8/1518接地系统接地系统部分：概述接地系统是通信电源系统的重要组成部分，它不仅直接影响通信的质量和电力系统的正常运行，而且起到保护人身安全和设备安全的作用。2019/8/1519接地系统接地的分类从接地性质上分：直流接地交流接地测量接地防雷接地从接地功能上分：工作接地保护接地2019/8/1520接地系统接地系统的组成电气设备或金属部件对一个接地系统的连接称为接地。一个接地系统由大地、接地体、接地引入线、接地汇流排、接地配线、接地点汇集线组成。2019/8/1521接地系统接地系统的连接通信设备的保护接地机房内通信设备及其供电设备正常不带电的金属部分、进局电缆的保安装置接地端以及电缆的金属护套均应做保护接地。2019/8/1522接地系统各类通信局站联合接地装置接地电阻要求接地电阻适用范围小于1欧姆综合通信大楼楼小于3欧姆2000－1万门以下交换局小于5欧姆2000门以下交换局、光端站、地球站、微波枢纽站、移动基站小于10欧姆微波中继站、光中继站小于10欧姆适用土壤电阻率小于100Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地小于15欧姆适用土壤电阻率小于101-500Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地小于20欧姆适用土壤电阻率小于500-1000Q.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地备注：移动通信基站的接地电阻值要求可根据基站所处地理条件，可放宽到20欧姆以内，最关键在与均压、等电位连接和规范接地方式。2019/8/1523接地系统接地体和接地导线的选择1、接地体一般采用镀锌材：角钢为50×50×5mm，扁钢为40×4mm。2、交流可采用不小于以下截面的铜导线：相线截面S≤16mm2，保护线S为Smm2。相线截面16S≤35mm2，保护线S为16mm2相线截面S35mm2，保护地S为S/2mm22019/8/1524相关计算方法通信电源总体结构介绍交流供电系统接地系统相关计算方法本技术交流的组成部分：2019/8/1525相关计算方法阀控式密封铅酸蓄电池的电压要求：1、通信局站用的基础电源电压为：－48V(＋极接地)；◇标淮电压：－48V(采用两组蓄电池，每组24只电池)，◇电信设备受电端子上电压变化范围：－40～－57V(即－20%～＋18.75%)2、蓄电池组不采用加尾电压调整方式。必要时可采用硅二极管降压方法，并做到自动加入和撤除。2019/8/1526相关计算方法阀控式密封铅酸蓄电池的电压要求：（续）3、阀控式密封铅酸蓄电池的：浮充电压：2.23～2.27V/只；再充电或均衡充电电压：2.30～2.35V/只0.5～1小时放电终止电压：1.75V/只；1～10小时放电终止电压：1.80V/只。2019/8/1527相关计算方法)]25(1[tKITQ蓄电池容量计算1、计算公式：Q——蓄电池容量(Ah)；K——安全系数，取1.25；α——电池温度系数(1/℃)，当放电小时率≥10时，取α=0.006；当10当放电小时率≥1时，取α=0.008；当放电小时率1时，取α=0.01。I——负荷电流(A)；T——放电小时数(h);η——放电容量系数；t——实际电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃考虑；2346810≥201.71.751.751.81.81.81.81.81.81.8≥1.85防酸电池0.350.30.50.40.610.750.790.880.9411阀控电池0.450.40.550.450.610.750.790.880.9411放电容量系数电池放电小时数(h)放电终止电压(V)铅酸蓄电池放电容量系数（η）表10.52019/8/1528相关计算方法2、工程中可采用简化公式，计算每组电池容量Q：Q＝CIC——电池容量计算系数(见下页表格)T(h)0.5123468102048t=5oc时，C1.953.314.885.957.5411.1612.6614.88128.4168.18η0.40.450.610.750.790.880.941112019/8/1529相关计算方法例：福建移动某交换机房需新增一套直流用电设备，远期的设备用电电流为513A，需要保证4小时放电，问需要配置多少容量的蓄电池？Q＝CI根据：＝7.54×513＝3868.02AH需要配置两组2000AH的蓄电池2019/8/1530相关计算方法举例（一）:UPS的负载如下：PC机50台：P=150W/台,Imax=1A;(PF=0.68,则S1=220VAx50台=11KVA)服务器5台：P=200W/台,Imax=1.2A;(PF=0.75,则S2=264VAx5台=1.32KVA)网络打印机2台：P=1000W/台,Imax=6.5A;(PF=0.7,则S3=1430VAx2台=2.86KVA)110V变压器1台：P=8KW/台,三相，In=15A;(PF=0.8,则S4=10KVA)应急照明10个：P=200W/个,In=1A(PF=0.9,则S5=220VAx10个=2.2KVA)。总负载量：P=20.5KW。根据PF0.8时，Pn=Sn*PF，根据经验取PF=0.7，则：UPS容量Sn=30KVA20.5KW/0.7=29.28KVA。2019/8/1531举例（一）:UPS容量（30KVA）的核算：若按PC机峰值因数为2.5计算，50台PC机的峰值功率为:50Ax2.5/1.414x220Vx0.68=13.22KW再加上其它负载的稳态功率，则为：P=13.22KW+1KW+2KW+8KW+2KW=26.22KWUPS容量SnS=P/Pf=26.22/0.7=37.46KVA，显然30KVAUPS会发生过载，应选择40KVAUPS为宜。另外还应考虑大多数负载为单相负载，在三相系统中可能存在的三相不平衡现象；某些负载存在着2In的起动电流，UPS也应留有一定的余量。若按一般UPS容量的经验估算——负载总容量除以0.7系数，则Sn＝S/0.7=S1+S2+S3+S4+S5＝27.38KVA/0.7=39.11KVA40KVA也应选择40KVAUPS。相关计算方法2019/8/1532相关计算方法导线截面选择：一、交流电源导线应根据最大负荷和电力电缆的安全载流量（即导线最大容许持续负荷）选择截面。各种用电设备交流电流计算方法如下：2019/8/1533相关计算方法a、交流配电屏——负荷的导线电流Iφ：单相时：三相时：P——用电设备的功率，kw；Cosφ——用电设备的功率因数。)(2201000ACOSPI)(380310003ACOSPI2019/8/1534相关计算方法b、变压器——交流配电屏的线电流I：S——需用电的设备视在功率，KVA（当与变压器容量相差不多时，可按变压器容量计）；I——变压器输出的交流电流，A。)(38031000ASI2019/8/1535相关计算方法c、发电机——交流屏的导线的相电流I：P——发电机输出的交流功率，KW；Cosφ——功率因数，其值一般为：交流通信设备0.85；照明1.00；通风设备0.75；整流设备0.85～0.90，详细数据应根据各种用电设备给出的额定功率因数。)(38031000ACOSPI2019/8/1536相关计算方法导线截面选择：（续）直流电源线选择：除满足载流量外，还需满足该段导线所分配的压降的要求来计算所需导线的截面。U＝（I×L×2）/（57×S）注：△U：压降；I：设计电流；L：导线长度；S：导线截面积，单位mm22019/8/1537相关计算方法电池直流屏电池直流屏电源分配柜列电源柜列电源柜用电设备用电设备48V电源全程压降为3.2V(有电源分配柜）48V电源全程压降为3.2V(无电源分配柜）0.5V0.5V0.5V0.5V1.1V1.2V0.2V0.2V0.4V0.35V0.35V0.2V2019/8/1538相关计算方法例：在有电源分配柜的情况下直流屏至电源分配柜的电流大概是100A，之间的距离为15米，问需要需要选择多粗的线缆？△U＝（I×L×2）/（57×S）根据S＝（I×L×2）/（57×△U）＝（100×15×2）/（57×1.1）＝（100×15×2）/（57×1.1）＝47.8需要配置RVZ-600-50的线缆2019/8/1539相关计算方法Question?&Answer!